Ученые разработали квантовый алгоритм для точного измерения физических величин при помощи простых оптических инструментов.
Чувствительность измерительных приборов имеет решающее значение в различных областях науки и техники. Ранее ни один инструмент не мог обеспечить точность выше предела дробового шума, обусловленного естественными флуктуациями систем. Однако недавние эксперименты показали, что, комбинируя сложные схемы оптических помех и принципы квантовой механики, можно достичь предела чувствительности Гейзенберга.
Теперь исследователи из Московского физико-технического института совместно с коллегой из Аргоннской национальной лаборатории разработали и сконструировали оптическую схему, которая запускает процедуру оценки фазы на основе преобразования Фурье.
Для этого команда особым образом расположила большое количество оптических элементов (светоделители, фазовращатели и зеркала), а затем, получая информацию о геометрических углах, положениях, скоростях и других параметрах физических объектов, при помощи кодирования определяла интересующие величины в оптических фазах.
Испытания показали, что, несмотря на массу оптических элементов в схеме, эксперимент является управляемым, а обычные инструменты линейной оптики пригодны для реализации даже более сложных операций.
Напомним, что недавно исследователи также предложили концепцию нового материала, который может проводить как электричество, так и свет без рассеивания и потерь энергии.
текст: Илья Бауэр, фото: МФТИ
