RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 5, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2023

 / 

Ноябрь

←  →

Физика наших дней


Квантовая запутанность, телепортация и случайность: Нобелевская премия по физике 2022 года

†  а, б, в, ‡  б, в, §  а, б, *  а, б
а Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
б Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий (Российский квантовый центр), ул. Новая 100, Сколково, Московская обл., 143025, Российская Федерация
в Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Ленинский просп. 4, Москва, 119049, Российская Федерация

Прецизионный контроль над индивидуальными квантовыми системами, такими как отдельные фотоны, атомы или ионы, открывает возможность для реализации ряда квантовых технологий. Задача этого направления — создание приборов, которые за счёт квантовых эффектов смогут решать задачи обработки данных, защищённой передачи информации и высокоточного измерения параметров окружающего мира более эффективно по сравнению с существующими подходами. Ключевым шагом для создания квантовых технологий стали пионерские работы второй половины XX века, которые, во-первых, показали парадоксальность и корректность квантово-механического описания природы и, во-вторых, заложили и создали базовые экспериментальные подходы, ставшие основой современных квантовых технологий. Нобелевская премия по физике 2022 года присуждена Алену Аспе, Джону Клаузеру и Антону Цайлингеру за выдающиеся эксперименты, продемонстрировавшие квантовую запутанность и нарушение неравенств Белла, а также пионерский вклад в развитие новой области — квантовой информатики.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2023.06.039412
Ключевые слова: парадокс ЭПР, квантовые корреляции, запутанность, телепортация, квантовые коммуникации, квантовые вычисления, квантовые сенсоры, квантовая метрология
PACS: 03.65.Ud, 03.67.−a, 42.50.Dv (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2023.06.039412
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/11/b/
001131650500005
2-s2.0-85182895220
2023PhyU...66.1095F
Цитата: Федоров А К, Киктенко Е О, Хабарова К Ю, Колачевский Н Н "Квантовая запутанность, телепортация и случайность: Нобелевская премия по физике 2022 года" УФН 193 1162–1172 (2023)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 27 марта 2023, доработана: 5 июня 2023, 16 июня 2023

English citation: Fedorov A K, Kiktenko E O, Khabarova K Yu, Kolachevsky N N “Quantum entanglement, teleportation, and randomness: Nobel Prize in Physics 2022” Phys. Usp. 66 1095–1104 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2023.06.039412

Список литературы (120) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (2) Похожие статьи (12)

  1. Planck M Ann. Physik 309 553 (1901)
  2. Bohr N Philos. Mag. 6 26 1 (1913)
  3. Bohr N Philos. Mag. 6 26 476 (1913)
  4. Bohr Niels Philos. Mag. 6 26 857 (1913)
  5. Heisenberg W Z. Phys. 33 879 (1925)
  6. Schrödinger E Phys. Rev. 28 1049 (1926)
  7. Schrödinger E Naturwissenschaften 23 807 (1935)
  8. Einstein A, Podolsky B, Rosen N Phys. Rev. 47 777 (1935)
  9. Фок В А и др УФН 16 436 (1936)
  10. Bohm D Quantum Theory (New York: Prentice-Hall, 1951)
  11. von Neumann J Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik (Berlin: J. Springer, 1932); Пер. на англ. яз., von Neumann J Mathematical Foundations of Quantum Mechanics (Princeton, NJ: Princeton Univ. Press, 2018)
  12. Bohm D Phys. Rev. 85 166 (1952)
  13. Bell J S Physics Physique Fizika 1 195 (1964)
  14. Килин С Я УФН 169 507 (1999); Kilin S Ya Phys. Usp. 42 435 (1999)
  15. Валиев К А УФН 175 3 (2005); Valiev K A Phys. Usp. 48 1 (2005)
  16. Хабарова К Ю, Заливако И В, Колачевский Н Н УФН 192 1305 (2022); Khabarova K Yu, Zalivako I V, Kolachevsky N N Phys. Usp. 65 1217 (2022)
  17. Вишнякова Г А и др УФН 186 176 (2016); Vishnyakova G A et al Phys. Usp. 59 168 (2016)
  18. Сукачёв Д Д УФН 191 1077 (2021); Sukachev D D Phys. Usp. 64 1021 (2021)
  19. Трушечкин А С и др УФН 191 93 (2021); Trushechkin A S et al Phys. Usp. 64 88 (2021)
  20. Клышко Д Н УФН 154 133 (1988); Klyshko D N Sov. Phys. Usp. 31 74 (1988)
  21. Клышко Д Н УФН 158 327 (1989); Klyshko D N Sov. Phys. Usp. 32 555 (1989)
  22. Белинский А В, Клышко Д Н УФН 163 (8) 1 (1993); Belinskii A V, Klyshko D N Phys. Usp. 36 653 (1993)
  23. Соколов Ю Л УФН 169 559 (1999); Sokolov Yu L Phys. Usp. 42 481 (1999)
  24. Жёлтиков А М, Скалли М О УФН 190 749 (2020); Zheltikov A M, Scully M O Phys. Usp. 63 698 (2020)
  25. Холево А С Квантовые системы, каналы, информация (М.: МЦНМО, 2014); Пер. на англ. яз., Kholevo A S Quantum Systems, Channels, Information: a Mathematical Introduction (Berlin: De Gruyter, 2019)
  26. Freedman S J, Clauser J F Phys. Rev. Lett. 28 938 (1972)
  27. Aspect A, Grangier Ph, Roger G Phys. Rev. Lett. 49 91 (1982)
  28. Aspect A, Dalibard J, Roger G Phys. Rev. Lett. 49 1804 (1982)
  29. Aspect A Nature 446 866 (2007)
  30. Weihs G et al Phys. Rev. Lett. 81 5039 (1998)
  31. Scheidl T et al Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107 19708 (2010)
  32. Giustina M et al Nature 497 227 (2013)
  33. Gröt;blacher S et al Nature 446 871 (2007)
  34. Handsteiner J et al Phys. Rev. Lett. 118 060401 (2017)
  35. Hensen B et al Nature 526 682 (2015)
  36. Pan J-W et al Nature 403 515 (2000)
  37. Bennett Ch H et al Phys. Rev. Lett. 70 1895 (1993)
  38. Wootters W K, Zurek W H Nature 299 802 (1982)
  39. Dieks D Phys. Lett. A 92 271 (1982)
  40. Bouwmeester D et al Nature 390 575 (1997)
  41. Boschi D et al Phys. Rev. Lett. 80 1121 (1998)
  42. Preskill J Lecture Notes for Physics 229: Quantum Information and Computation (Pasadena, CA: California Institution of Technology, 1998); Пер. на русск. яз., Прескилл Дж Квантовая информация и квантовые вычисления Т. 1 (М.-Ижевск: Ин-т компьют. исслед., РХД, 2008)
  43. Coecke B Contemp. Phys. 51 59 (2010)
  44. Laforest M, Baugh J, Laflamme R Phys. Rev. A 73 032323 (2006)
  45. Jennewein T et al Phys. Rev. Lett. 88 017903 (2001)
  46. Megidish E et al Phys. Rev. Lett. 110 210403 (2013)
  47. Lloyd S et al Phys. Rev. D 84 025007 (2011)
  48. Lloyd S et al Phys. Rev. Lett. 106 040403 (2011)
  49. Korotaev S M, Kiktenko E O Phys. Scr. 90 085101 (2015)
  50. Kiktenko E O Phys. Rev. A 107 032419 (2023)
  51. Hoke J C et al (Google Quantum AI and Collab.) Nature 622 481 (2023); Hoke J C et al (Google Quantum AI and Collab.) arXiv:2303.04792
  52. Kiktenko E O, Popov A A, Fedorov A K Phys. Rev. A 93 062305 (2016)
  53. Julsgaard B, Kozhekin A, Polzik E S Nature 413 400 (2001)
  54. Sherson J et al Physica B 41 223001 (2008)
  55. Brassard G et al Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95 11032 (1998)
  56. Arute F et al Nature 574 505 (2019)
  57. Wu Y et al Phys. Rev. Lett. 127 180501 (2021)
  58. Xue X et al Nature 601 343 (2022)
  59. Madzik M T et al Nature 601 348 (2022)
  60. Noiri A et al Nature 601 338 (2022)
  61. Zhong H-S et al Science 370 1460 (2020)
  62. Madsen L S et al Nature 606 75 (2022)
  63. Ebadi S et al Nature 595 227 (2021)
  64. Scholl P et al Nature 595 233 (2021)
  65. Henriet L et al Quantum 4 327 (2020)
  66. Graham T M et al Nature 604 457 (2022)
  67. Zhang J et al Nature 551 601 (2017)
  68. Blatt R, Roos C F Nat. Phys. 8 277 (2012)
  69. Hempel C et al Phys. Rev. X 8 031022 (2018)
  70. Pino J M et al Nature 592 209 (2021)
  71. Заливако И В и др Письма в ЖЭТФ 114 53 (2021); Zalivako I V JETP Lett. 114 59 (2021)
  72. Семенин Н В и др Письма в ЖЭТФ 114 553 (2021); Semenin N V et al JETP Lett. 114 486 (2021)
  73. Aksenov M A et al Phys. Rev. A 107 052612 (2023)
  74. Беседин И С и др Квантовая электроника 48 880 (2018); Besedin I S et al Quantum Electron. 48 880 (2018)
  75. Moskalenko I N et al npj Quantum Inf. 8 130 (2022)
  76. Gerasimov L V et al "Coupled dynamics of spin qubits in optical dipole microtraps" arXiv:2205.03383
  77. Samoylenko S R et al Laser Phys. Lett. 17 025203 (2020)
  78. Borzenkova O V et al Appl. Phys. Lett. 118 144002 (2021)
  79. Skryabin N N et al Appl. Phys. Lett. 122 121102 (2023)
  80. Wang V et al Front. Phys. 8 479 (2020)
  81. Kiktenko E O et al Phys. Rev. A 91 042312 (2015)
  82. Kiktenko E O et al Phys. Rev. A 101 022304 (2020)
  83. Nikolaeva A S, Kiktenko E O, Fedorov A K "Efficient realization of quantum algorithms with qudits" arXiv:2111.04384
  84. Bennett C H, Brassard G Proc. of IEEE Intern. Conf. on Computers, Systems, and Signal Processing, Bangalore, India, 10-12 December 1984 p. 175; Bennett C H, Brassard G Theor. Comput. Sci. 560 7 (2014); Bennett C H, Brassard G arXiv:2003.06557
  85. Ekert A K Phys. Rev. Lett. 67 661 (1991)
  86. Diamanti E et al npj Quantum Inf. 2 16025 (2016)
  87. Wang S et al Nat. Photon. 16 154 (2022)
  88. Gol'tsman G N et al Appl. Phys. Lett. 79 705 (2001)
  89. Liao Sh-K et al Phys. Rev. Lett. 120 030501 (2018)
  90. Liao Sh-K et al Nature 549 43 (2017)
  91. Ren J-G et al Nature 549 70 (2017)
  92. Lu Ch-Y et al Rev. Mod. Phys. 94 035001 (2022)
  93. Sangouard N et al Rev. Mod. Phys. 83 33 (2011)
  94. Bhaskar M K et al Nature 580 60 (2020)
  95. Brennen G, Giacobino E, Simon C New J. Phys. 17 050201 (2015)
  96. Lvovsky A I, Sanders B C, Tittel W Nat. Photon. 3 706 (2009)
  97. Rosenfeld W J et al Phys. Rev. Lett. 98 050504 (2007)
  98. Vittorini G et al Phys. Rev. A 90 040302 (2014)
  99. Wang P et al Nat. Commun. 12 233 (2021)
  100. Hausmann B J M et al Science 354 847 (2016)
  101. Neeley M et al Nat. Phys. 4 523 (2008)
  102. Matanin A R et al Phys. Rev. Appl. 19 034011 (2023)
  103. Kalachev A Phys. Rev. A 78 043812 (2008)
  104. Pironio S et al Nature 464 1021 (2010)
  105. Acín A, Masanes L Nature 540 213 (2016)
  106. Bierhorst P et al Nature 556 223 (2018)
  107. Drahi D et al Phys. Rev. X 10 041048 (2020)
  108. Ma X et al npj Quantum Inf. 2 16021 (2016)
  109. Leibfried D et al Science 304 1476 (2004)
  110. Kessler E M et al Phys. Rev. Lett. 112 190403 (2014)
  111. Kómár P et al Nat. Phys. 10 582 (2014)
  112. Kimble H J Nature 453 1023 (2008)
  113. Monroe C R, Schoelkopf R J, Lukin M D Sci. Am. 314 (5) 50 (2016)
  114. Moehring D L et al Nature 449 68 (2007)
  115. Stephenson L J et al Phys. Rev. Lett. 124 110501 (2020)
  116. Krutyanskiy V et al Phys. Rev. Lett. 130 050803 (2023)
  117. Hofmann J et al Science 337 72 (2012)
  118. Rosenfeld W et al Phys. Rev. Lett. 119 010402 (2017)
  119. van Leent T et al Nature 607 69 (2022)
  120. Zurel M, Okay C, Raussendorf R Phys. Rev. Lett. 125 260404 (2020)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение