Квантовая технология улучшит разрешение астрономических снимков на 3-5 порядков

Интерферометрия позволяет создать изображение далеких объектов путем комбинации волн света, полученных различными телескопами. РСДБ – особый вид интерферометрии, в котором сигналы из радиоисточников (черных дыр, квазаров, пульсаров и т. п.) соединяются для создания детальных снимков их структуры и активности.

Этот метод, в частности, позволил сделать первое https://hightech.plus/2019/04/10/uchenie-pokazali-pervoe-v-i... черной дыры М87*.

Однако интерферометрия все еще страдает от ряда физических ограничений, в том числе, от потери информации, шумов и того факта, что у света квантовая природа и запутанные фотоны. Современные системы получения изображений с большими базами работают в микроволновом диапазоне электромагнитного спектра. Для оптической интерферометрии необходимо, чтобы все элементы прибора были стабильными до доли длины волны света. На больших расстояниях этого добиться трудно.

Основная идея исследования – переход от микроволновых частот к оптическим, https://www.universetoday.com/155841/a-new-quantum-technique... Universe Today. Проблема в том, что даже самая быстрая электроника не может напрямую измерять колебания электрического поля на таких частотах. Поэтому ученые обратились к технологии квантовой коммуникации, точнее, к так называемому Вынужденному рамановскому адиабатическому переходу (STIRAP). Он заключается в использовании двух когерентных световых импульсов для передачи оптической информации между двумя квантовыми состояниями.

В применении к РСДБ этот метод позволит совершать эффективный и выборочный перенос квантовых состояний без потерь.

Возможность улавливать свет от астрономических источников станет прорывом для интерферометрии. Более того, она окажет значительное влияние на другие области астрономии.

«При переходе к оптическим частотам такая квантовая сеть создания изображений сможет повысить разрешение на три-пять порядков, - сказала Хуан Цзысинь, ведущий исследователь. – Она будет достаточно мощной, чтобы можно было изучать малые планеты вокруг соседних звезд, подробности солнечных систем, кинематику звездных поверхностей, аккреционные диски и возможные детали вокруг горизонтов событий черных дыр – то, что сейчас невозможно».

В начале года международная команда физиков https://hightech.plus/2022/02/15/fiziki-predprinyali-pervuyu... первую попытку понять, что такое черные дыры, что внутри них, откуда они берутся и что происходит на горизонте событий с помощью двух новейших технологий — квантовых вычислений и машинного обучения. Ученые считают, что ответы на эти вопросы могут быть получены при проверке голографического принципа, выдвинутого физиками в конце прошлого века.