Запутанные состояния позволяют провести точную синхронизацию часов

Недавно было показано, что при помощи запутанных (иначе, перепутанных — entangled) состояний возможно с невиданной доселе точностью провести синхронизацию удаленных часов. Алесандра Валенсия (Alejandra Valencia), Джулиано Скарцелли (Giuliano Scarcelli) и Янхуа Ших (Yanhua Shih) из Мерилэндского университета сумели использовать пары запутанных фотонов для синхронизации с точностью до одной пикосекунды (10 -12) часы, разнесенные на расстояние около трех километров.

Сначала, используя облучаемый ультрафиолетовыми фотонами нелинейный кристалл, создавалась пара запутанных фотонов с длиной волны, соответствующей красному цвету. Детектирование одного фотона означает, что другой фотон тоже может быть обнаружен в очень узком интервале времени. Данная корреляция может служить для синхронизации часов с очень большой точностью.

Для эксперимента были использованы протяженные оптические волокна. Если использовать для передачи атмосферу, то точность синхронизации ухудшится. Авторами эксперимента был продемонстрирован многообещающий новый подход к старой проблеме. Данный эксперимент потенциально имеет большое количество приложений в фундаментальной и прикладной физике.

ЛИТЕРАТУРА
A.Valencia, G.Scarcelli and Y.Shih App.Phys.Lett.85, 2655, 2004.

Перевод Н. Никитина

Дополнительно сетевым читателям можно рекомендовать для чтения заметку "Синхронизация часов с помощью квантово-коррелированных фотонов".

Обозрение Николая Никитина "Неизбежность странного микромира"

Объяснено синхронное мигание светлячков

Как пишет сайт www.membrana.ru, тысячи светляков вида Photinus carolinus могут мигать в унисон. Долгое время учёные не могли объяснить это странное явление природы, наблюдать которое можно лишь пару недель в году. Свою трактовку предложили Эндрю Моисефф (Andrew Moiseff) из университета Коннектикута и Джонатан Коупленд (Jonathan Copeland) из Южного университета Джорджии (Georgia Southern).

Первые рассказы людей из Юго-Восточной Азии о случайных наблюдениях тысяч вспыхивающих и гаснущих миниатюрных огней появились более ста лет назад. В 1993 году Коупленд впервые зафиксировал подобное в западном полушарии, в штате Теннеси.

Чтобы сымитировать вспышки жуков, учёные использовали светодиоды. Эксперимент показал, что если восемь искусственных светляков мигали синхронно, самка "отвечала" на призыв в 83% случаев, если же вспышки шли не в такт друг с другом — женская особь была готова к спариванию лишь в 3-10% случаев (фото Andrew Moiseff).

Чтобы сымитировать вспышки жуков, учёные использовали светодиоды. Эксперимент показал, что если восемь искусственных светляков мигали синхронно, самка "отвечала" на призыв в 83% случаев, если же вспышки шли не в такт друг с другом — женская особь была готова к спариванию лишь в 3-10% случаев (фото Andrew Moiseff).

Чтобы разобраться в феномене, Эндрю и его коллеге понадобилось более 15 лет. Оказалось, что красочное зрелище светляки устраивают для женских особей. Большинство этих насекомых с целью привлечь самку демонстрируют в воздухе единичное шоу, обычно у каждого своё. Если ей нравится "световой танец" партнёра, она отвечает ему своей собственной "азбукой Морзе".

Однако в период спаривания, когда акробатические трюки в небе исполняют тысячи жуков, у самок могут попросту разбежаться глаза (к слову сказать, одни из самых больших относительно размера тела среди насекомых). Гораздо проще распознать самцов своего вида, когда видишь общее мигание.

Биологи сравнивают мигание тысяч светлячков с синхронными криками толпы или звуком сотен барабанов, звучащих в лад — сигнал умножается

Самцы P. carolinus оказались умнее и организованнее. Они решили, что куда выгоднее будет исполнять шоу синхронно: каждые три секунды по шесть вспышек через десятые доли секунды. Уж такое-то самки точно не пропустят. Кстати, подобная тактика используется сверчками и лягушками, только они производят звуки.