Датские физики осуществили вычитание из светового луча одного фотона

В ходе совместного исследования группы учёных из университетов Орхуса и Южной Дании был открыт способ выделять из лазерного луча минимально возможное количество света — один квант. Статья об этом недавно появилась в Physical Review Letters.

В последние годы сверхохлаждённые атомные газы широко применяются как идеальная среда для манипулирования светом. Датские физики в созданной ими фотонной квантовой памяти применили особый тип сверхохлаждённого газа — в котором атомы активно взаимодействуют между собой.

В такой среде каждый фотон чувствует присутствие других фотонов, что позволяет управлять светом на нелинейном уровне. Авторы продемонстрировали возможности такого управления «вычитая» одиночный фотон из оптического пучка с помощью другого луча света. Фотоны во втором луче вступали во взаимодействие с хранящимися в памяти фотонами таким образом, что только один из них выделялся для последующего извлечения или отбрасывания.

Предстоит ещё много поработать, прежде чем метод созреет для использования в квантовой информатике, тем не менее, действующий прототип фотонного вычитателя стал важной вехой на этом пути.