Учёные впервые в реальном времени измерили квантовую неопределённость с аттосекундной точностью

Группа учёных под руководством доктора Мохаммеда Т. Хассана из Университета Аризоны впервые в истории смогла непосредственно измерить и контролировать квантовую неопределённость в реальном времени с аттосекундной точностью. Исследование проведено совместно с коллегами из ICFO (Испания) и Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана (Германия).

Учёные использовали ультрабыстрые сжатые световые импульсы, созданные с помощью нелинейного четырёхволнового смешивания, что позволило получить одни из самых коротких квантовых импульсов света. В ходе экспериментов команде удалось динамически переключаться между сжатием амплитуды и фазы, показав, что квантовая неопределённость — не статичное ограничение, а управляемое и измеряемое явление.

По словам доктора Хассана, это открывает новую эру в квантовой оптике, позволяя не только наблюдать, но и формировать и контролировать квантовые свойства света в реальном времени. Это фундаментально меняет понимание принципа неопределённости Гейзенберга, который ранее считался фиксированным пределом измерения.

В качестве практического применения учёные предложили протокол квантовой связи на петагерцовом уровне — новом диапазоне частот, позволяющем сверхскоростное и защищённое кодирование данных в сжатых световых волнах. Такая технология может стать основой для создания новых высокоскоростных и надёжных сетей шифрованной связи.

Данное достижение закладывает основы для развития ультрабыстрой квантовой оптики и будущих квантово-оптоэлектронных технологий, открывая перспективы для изучения динамики квантовых систем с беспрецедентной скоростью и точностью.

 Источник: Light: Science & Applications