Если в «доинтернетовскую» эпоху зычный голос Краузера раздавался лишь в аудиториях родного института, то ныне его песенник доступен каждому интернетчику. С легкой руки профессора в Сети прописался обширный архив (www.science-groove.org/MASSIVE), в котором насчитывается более двух тысяч творений, сложенных на языке Шекспира. Хотя большинство экспонатов выкладывается их авторами в Сеть абсолютно бесплатно, кое-кто умудряется обращать свой талант в звонкую монету: как показывает практика, «научные композиции» пользуются неплохим спросом. Эх, наступит ли желанный миг, когда аналогичный песенник откроется и на «великом и могучем»? – Д.К.
Две группы американских физиков провели эксперименты, в ходе которых был осуществлен перенос квантовой информации между многочастичными атомными системами с помощью световых квантов. Одну группу возглавлял Мэтью Эйсаман (Matthew Eisaman) из Гарвардского университета, другую – Алекс Кузмич (Alex Kuzmich) и Брайан Кеннеди (Brian Kennedy) из Технологического института Джорджии.
В обоих экспериментах источниками и приемниками информации были облачка атомов рубидия, закапсулированные в магнитно-оптических ловушках. Гарвардцы работали с рубидием-87 при комнатной температуре, а их коллеги из Джорджии использовали атомы более легкого изотопа, рубидия-85, охлажденные почти до абсолютного нуля. Облачко, с которого снималась информация, многократно облучалось мощными лазерными пучками, вызывающими возбуждение атомов. Облучение иногда приводило к генерации единичного фотона, испущенного сразу всеми находящимися в резонансе атомами. Такой квант нес в себе информацию о волновой функции всей атомной системы. Далее фотон передавался по стометровому оптоволоконному кабелю и направлялся на облако-приемник, которое тоже облучалось лазерными импульсами. Эти импульсы меняли показатель преломления среды и замедляли скорость фотона почти до нуля. Эффект переноса квантовой информации заключался в том, что плененный фотон взаимодействовал со вторым атомным ансамблем и переводил часть его атомов в возбужденное состояние, аналогичное тому, которому он был обязан своим рождением. В заключительной фазе каждого эксперимента этот ансамбль также испускал одиночный резонансный фотон, находящийся в том же квантовом состоянии, что и исходный.
В итоге облако-приемник на короткое время сохраняло информацию, доставленную фотоном-посланником, а затем высвобождало ее посредством испускания вторичного кванта. Надежно удостоверенная продолжительность хранения информации в экспериментах со сверххолодным рубидием составила половину микросекунды, однако есть основания считать, что реально она доходит до десяти микросекунд. В гарвардских экспериментах точность измерения этого показателя не столь велика, но порядок величины тот же – несколько микросекунд. По мнению специалистов, в будущем подобные системы могут найти применение в качестве запоминающих устройств квантовых компьютеров. – А.Л.
В начале декабря спутник Европейского космического агентства Artemis впервые успешно установил двустороннюю лазерную связь с японским спутником Kirari. Это событие начинает новый этап отработки и тестирования лазерных технологий межорбитальной связи, который продлится весь следующий год.
Спутник Artemis (Advanced Relay and Technology Mission), специально созданный для обкатки новых технологий связи, был запущен еще в июле 2001 года. В ноябре того же года он провел первый сеанс однонаправленной лазерной связи со спутником SPOT-4. Своего рабочего положения – геостационарной орбиты высотой 36 тысяч километров – Artemis достиг в начале 2003 года.
Японский телекоммуникационный спутник запущен в августе этого года с помощью украинского ракетоносителя «Днепр» на низкую околоземную орбиту высотой 610 километров. Разные орбиты спутников специально создают сложные условия для лазерной связи. Скорость аппаратов друг относительно друга достигает нескольких километров в секунду, а расстояние между ними постоянно меняется, достигая в худшем случае 45 тысяч километров. На таком большом расстоянии очень трудно попасть лазером в маленькую мишень. Даже малейшая вибрация оборудования может испортить все дело.
Тем не менее игра стоит свеч. Лазерный луч обладает гораздо большей пропускной способностью, чем традиционный радиоканал. Кроме того, лазерные сеансы между разными спутниками не будут мешать друг другу – на околоземных орбитах год от года становится все теснее.
Конфигурация траекторий двух аппаратов моделирует ситуацию, в которой группа зондов с низкими орбитами осуществляет постоянный мониторинг земной поверхности, а спутник на высокой геостационарной орбите играет роль ретранслятора, постоянно передавая собранные данные на землю. Однако это далеко не единственная область применения лазерной связи между спутниками. Все ее преимущества и возможные недостатки и будут выявлены в ходе последующих экспериментов. – Г.А.