Добавить новость
ru24.net
News in English
Январь
2023

Researchers build light source with two entangled light beams

0
The optical parametric oscillator (OPO) used in the study
The optical parametric oscillator (OPO) used in the study

Scientists are increasingly seeking to discover more about quantum entanglement, which occurs when two or more systems are created or interact in such a manner that the quantum states of some cannot be described independently of the quantum states of the others.

The systems are correlated, even when they are separated by a large distance. Interest in studying this kind of phenomenon is due to the significant potential for applications in encryption, communications and quantum computing. The difficulty is that when the systems interact with their surroundings, they almost immediately become disentangled.

In the latest study by the Laboratory for Coherent Manipulation of Atoms and Light (LMCAL) at the University of São Paulo’s Physics Institute (IF-USP) in Brazil, the researchers succeeded in developing a light source that produced two entangled light beams. An article on the study is published in Physical Review Letters.

“This light source was an optical parametric oscillator, or OPO, which is typically made up of a non-linear optical response crystal between two mirrors forming an optical cavity. When a bright green beam shines on the apparatus, the crystal-mirror dynamics produces two light beams with quantum correlations,” said physicist Hans Marin Florez, last author of the article.

The problem is that light emitted by crystal-based OPOs cannot interact with other systems of interest in the context of quantum information, such as cold atoms, ions or chips, since its wavelength is not the same as those of the systems in question. “Our group showed in previous work that atoms themselves could be used as a medium instead of a crystal. We therefore produced the first OPO based on rubidium atoms, in which two beams were intensely quantum-correlated, and obtained a source that could interact with other systems with the potential to serve as quantum memory, such as cold atoms,” Florez said.

However, this was not sufficient to show the beams were entangled. In addition to the intensity, the beams’ phases, which have to do with lightwave synchronization, also needed to display quantum correlations. “That’s precisely what we achieved in the new study reported in Physical Review Letters,” he said. “We repeated the same experiment but added new detection steps that enabled us to measure the quantum correlations in the amplitudes and phases of the fields generated. As a result, we were able to show they were entangled. Furthermore, the detection technique enabled us to observe that the entanglement structure was richer than would typically be characterized. Instead of two adjacent bands of the spectrum being entangled, what we had actually produced was a system comprising four entangled spectral bands.”

In this case, the amplitudes and phases of the waves were entangled. This is fundamental in many protocols to process and transmit quantum-coded information. Besides these possible applications, this kind of light source could also be used in metrology. “Quantum correlations of intensity result in a considerable reduction of intensity fluctuations, which can enhance the sensitivity of optical sensors,” Florez said. “Imagine a party where everyone is talking and you can’t hear someone on the other side of the room. If the noise decreases sufficiently, if everyone stops talking, you can hear what someone says from a good distance away.”

Enhancing the sensitivity of atomic magnetometers used to measure the alpha waves emitted by the human brain is one of the potential applications, he added.

The study was supported by FAPESP through a Thematic Project coordinated by IF-USP Professor Marcelo Martinelli, one postdoctoral scholarship granted to Florez, and two PhD scholarships – one granted to the article’s first author Álvaro Montaña Gerreiro and the other to Raul Leonardo Rincon Celis.

The article also notes an additional advantage of rubidium OPOs over crystal OPOs. “Crystal OPOs have to have mirrors that keep the light inside the cavity for longer, so that the interaction produces quantum correlated beams, whereas the use of an atomic medium in which the two beams are produced more efficiently than with crystals avoids the need for mirrors to imprison the light for such a long time,” Florez said.

Before his group conducted this study, other groups had tried to make OPOs with atoms but failed to demonstrate quantum correlations in the light beams produced. The new experiment showed there was no intrinsic limit in the system to prevent this from happening. “We discovered that the temperature of the atoms is key to observation of quantum correlations. Apparently, the other studies used higher temperatures that prevented the researchers from observing correlations,” he said.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Певец Дмитрий Камский готовит к релизу новый сингл "Песня Земли"

Отрытый конкурс красоты и таланта «Одна на миллион»

Москва слезам не верит: в ТПП РФ подержали инициативу по защите прав предпринимателей

Владислав Овчинский: жители дома на Радужной улице начали переезд в новостройку по программе реновации


30 миллионов тормозных колодок выпустило Новосибирское ЛП Желдорреммаш за свою 80-летнюю историю

Подбор летних шин на авто: важные критерии и рекомендации

Заинтересовавший Владимира Путина хит семьи Рыбачевых презентовали на радиостанциях «Газпром-Медиа»

Представители «Метровагонмаш-Сервиса» посетили СЛД «Москва-Сортировочная» филиала «Московский» компании «ЛокоТех-Сервис» для обмена опытом


Exclusive - Sayantani Ghosh expresses happiness as sets of her show Dahej Daasi shifted close to her home; says 'I've been manifesting this for quite some time now'

England U20 overpower France to be crowned world champions

Faculty of International Journalism and Mass Communications Eurasian International University is conducting an additional intake of applicants!

Actors Who Died With Unfinished Roles


В Домодедово сотрудники Росгвардии задержали подозреваемого в краже партии товаров.

Нарколог рассказал о связи алкоголя и слабоумия

Прощай, ЕС! Россия будет поставлять газ в Иран по сверхмощному трубопроводу

В городском округе Домодедово проведена агитационно-разъяснительная работа с населением о сохранности имущества.


Conscript is an old school survival horror game where the horror is just that you're in World War 1

Интервью AppTime с компанией Innova: релиз Gran Saga в России, внутриигровая оплата и «Масленица» в корейской MMO

According to BioWare, Dragon Age: The Veilguard is the first entry in the series where "the combat's actually fun" and where characters are "intentionally" the focus of the storytelling, which seems pretty unfair on the first three games

D&D's new 2024 Player's Handbook will have 10 species to choose from including goliaths, and drow will be closer to their Baldur's Gate 3 version


Фотомагазин PYN: ваш надійний партнер у світлі та фотографії


Спортивные игры в СЛД "Москва-Сортировочная" филиала "Московский"

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: С начала 2024 года 140 тысяч женщин и новорожденных Московского региона получили услуги по родовым сертификатам

Представители «Метровагонмаш-Сервиса» посетили СЛД «Москва-Сортировочная» филиала «Московский» компании «ЛокоТех-Сервис» для обмена опытом

Отрытый конкурс красоты и таланта «Одна на миллион»




Отрытый конкурс красоты и таланта «Одна на миллион»

В Москве раскрыли схему заселения нелегалов в квартиры умерших хозяев

В Орле на День города ожидается более 40 праздничных мероприятий

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: С начала 2024 года 140 тысяч женщин и новорожденных Московского региона получили услуги по родовым сертификатам


Экономист Остапкович: ипотека подорожает до 23% при повышении ключевой ставки

Росія приховано закупила понад 50 танкерів для свого тіньового флоту для перевезення СПГ, — FT

Угличское "обыскное" дело

НСА: Агрострахование стало одной из тем летней конференции «Где Маржа 2024»


Рафаэль Надаль вышел в финал турнира в Бостаде

Рафаэль Надаль проиграл в первом финале тура ATP в преддверии своей последней Олимпиады

Панова и Сизикова выиграла турнир WTA в Палермо в парном разряде

Панова и Сизикова вышли в финал турнира WTA в Палермо в парном разряде


Для тех, кто искал: где поесть лисички в Москве

НСА: Агрострахование стало одной из тем летней конференции «Где Маржа 2024»

Росія приховано закупила понад 50 танкерів для свого тіньового флоту для перевезення СПГ, — FT

Крылатые муравьи активизировались в городе


Музыкальные новости

«Добил Ивлееву»: Элджей доказал, что забыл бывшую жену, обнимая и чуть ли не целуя известную певицу

Чем заняться дома: Римская империя с Хопкинсом и новый альбом Deep Purple

Певец Александр Буйнов показал своего внука, окончившего кадетское училище

Избалованная дочь Тимати унизила собственную мать: "За секунду ребёнок превращается в демона"



Спортивные игры в СЛД "Москва-Сортировочная" филиала "Московский"

Несколько авиарейсов в Томск задерживаются из-за тумана

Отрытый конкурс красоты и таланта «Одна на миллион»

Представители «Метровагонмаш-Сервиса» посетили СЛД «Москва-Сортировочная» филиала «Московский» компании «ЛокоТех-Сервис» для обмена опытом


Интервью AppTime с компанией Innova: релиз Gran Saga в России, внутриигровая оплата и «Масленица» в корейской MMO

Источник 360.ru: на парковке рядом с «Охотным рядом» загорелась Mitsubishi

«Бегал в костюме красноармейца по ресторану отца Андрея Бурковского» Михаил Башкатов в шоу «Вкусно с Анфисой Чеховой» на ТВ-3 рассказал о первом заработке

Собянин объявил о начале строительства станции метро "Рублево-Архангельское"


Источник 360.ru: на парковке рядом с «Охотным рядом» загорелась Mitsubishi

За сколько часов можно научиться вождению транспортного средства?

В первом полугодии россияне чаще всего приобретали онлайн и страховали по каско автомобили Lada, Kia и Hyundai

Обзор Changan CS55 Plus


Что изменилось: как приобрести квартиру по льготной программе

Москва может организовать встречу Эрдогана и Асада

Bloomberg: В НАТО увидели новую угрозу в российских ледоколах

Путин заверил Асада в поддержке РФ властей Сирии в отстаивании суверенитета


Врач Болибок: в РФ не ожидается эпидемии листериоза, подобной коронавирусной




Новые лифты установили в МОЦОМД по программе «Здравоохранение Подмосковья»

Бизнесмен вакцинировался от суда // Дело об особо крупной растрате рассмотрят в заочном режиме

Врач Болибок: в РФ не ожидается эпидемии листериоза, подобной коронавирусной

Врач-гигиенист стоматологического центра Мегастом Инна Гришина: почему бывает воспаление десен и что с этим делать


Кличко отреагировал на снос усадьбы Зеленских в Киеве

Власти Киева подадут в суд против застройщика, который снес усадьбу Зеленских — Кличко

Мэрия Киева заставили застройщика восстановить усадьбу Зеленских

Политолог Зеленков: Зеленский понимает, что Трамп прекратит помогать Киеву


Спортсменки из Красногорска выиграли «Кубок футбольных мам» в Коломне

До конца июля анимационная компания «ЯРКО» проведет еще одно мероприятие в ТРЦ «Ривьера» – развлекательную программу по мотивам мультсериала «Команда МАТЧ» (‍27 июля).

Росгвардейцы обеспечили безопасность во время футбольных матчей в Москве

Спортивные игры в СЛД "Москва-Сортировочная" филиала "Московский"


Александр Немец: из Пекина в Москву пришло жесткое указание "Вон из Беларуси!"

«Мы заякорились». Лукашенко призвал найти пути сотрудничества с Евросоюзом

В Белоруссии заявили, что Лукашенко может помиловать некоторых участников протестов



Собянин: 24 объекта культнаследия восстановили инвесторы по городской программе

Собянин: В Таганском районе реализовали ряд инфраструктурных проектов

Собянин: Жители районов ВАО получат прямой трамвайный маршрут к Курскому вокзалу

Сергей Собянин. Главное за день


Транссибирская магистраль | 12) Биробиджан

Одежду из вторсырья представили на фестивале «Зеленый подиум» в Москве

Новый утильсбор в России изменит цены на автомобили

Очистные сооружения от завода «ТехВодПолимер»


Осенью 2024 нас ждет настоящее безумие. Синоптики удивили россиян прогнозом погоды на сентябрь-ноябрь 2024

Крылатые муравьи активизировались в городе

Крупнейший в России конный фестиваль «Иваново поле» прошёл в Подмосковье

НСА: Агрострахование стало одной из тем летней конференции «Где Маржа 2024»


В Архангельске стартовала Соловецкая регата

Сергей Собянин. Главное за день

АО «Транснефть - Север» обеспечивает надежность производственной инфраструктуры в четырех регионах

Спортсмен из сборной Архангельской области стал победителем масс-старте в Малиновке


В г.Геленджике состоялся Открытый чемпионат Краснодарского края по фланкировке казачьей шашкой, 2024г

Бойцовые собаки чуть не растерзали женщину в Севастополе

Выставка-персоналия «Замечательный русский беллетрист» к 250-летию со дня рождения М.Н.Загоскина, русского писателя и драматурга

«Июльский зной». Цены на «однушки» в Симферополе сильно подогрелись, но не закипели


Для тех, кто искал: где поесть лисички в Москве

Омбудсмен Ярославская: детоцентризм был специально занесен в РФ с Запада

Источник 360.ru: МЧС локализовало пожар в здании в Большом Сухаревском переулке

Сооснователь CarPrice Гуринович стал партнером Hamster Kombat в РФ












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Леандер Паес

Паес и Амритрадж введены в Зал теннисной славы в Ньюпорте






Омбудсмен Ярославская: детоцентризм был специально занесен в РФ с Запада

Источник 360.ru: МЧС локализовало пожар в здании в Большом Сухаревском переулке

Недостроенный дом на Радужной улице в Звенигороде снесут до конца года

Для тех, кто искал: где поесть лисички в Москве