Robust matter-light entanglement generation and distribution

Issued as final reportNational Science Foundation (U.S.

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И КОРРЕКЦИИ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СПОРТСМЕНОВ ПОСЛЕ ТРЕНИРОВОЧНЫХ И СОРЕВНОВАТЕЛЬНЫХ НАГРУЗОК

В статье представлен авторский многолетний опыт применения психофизиологических методов контроля и коррекции процессов восстановления после тренировочных и соревновательных нагрузок в паралимпийской сборной России по лыжам, биатлону (спортсмены с поражением опорно-двигательного аппарата). Отмечается, что эти методы являются инструментальными, а для их реализации используется соответствующее программно-аппаратное обеспечение. Приведен пример прогнозирования природных психологических особенностей на основе измерения свойств нервной системы, что является необходимым для реализации индивидуального подхода в работе со спортсменами. Рассмотрена программа психологической подготовки спортсменов к ответственным соревнованиям. Отмечается, что применение на практике психофизиологических методов контроля и коррекции процессов восстановления спортсменов после тренировочных и соревновательных нагрузок является эффективным и способствует достижению высоких спортивных результатов членами паралимпийской сборной России по лыжам, биатлону на этапах Кубка мира, чемпионатах мира и Паралимпийских играх.Ключевые слова: аутотренинг, спортивный психотренинг, психофизиологические методы, свойства нервной систем

Quantum Optical Memory for Entanglement Distribution

Optical photons are powerful carriers of quantum information, which can be delivered in free space by satellites or in fibers on the ground over long distances. Entanglement of quantum states over long distances can empower quantum computing, quantum communications, and quantum sensing. Quantum optical memories can effectively store and manipulate quantum states, which makes them indispensable elements in future long-distance quantum networks. Over the past two decades, quantum optical memories with high fidelity, high efficiencies, long storage times, and promising multiplexing capabilities have been developed, especially at the single photon level. In this review, we introduce the working principles of commonly used quantum memory protocols and summarize the recent advances in quantum memory demonstrations. We also offer a vision for future quantum optical memory devices that may enable entanglement distribution over long distances

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ПРОБЛЕМЕ ОДАРЕННОСТИ И КАЧЕСТВЕННОГО СПОРТИВНОГО ОТБОРА

В статье отмечается, что проблему одаренности и качественного спортивного отбора нельзя решать только измерениями антропометрических показателей, либо только тестами-опросниками, беседами, интервьюированием, наблюдениями, которые сегодня доминируют в арсенале спортивных психологов. При этом игнорируются имеющиеся в отечественной дифференциальной психофизиологии научные разработки, расширяющие возможности для решения обозначенной в статье проблемы. Предложенный авторами психофизиологический подход базируется на способе оценки природной предрасположенности субъекта к определенным спортивным специализациям, что предполагает алгоритм действий: инструментальное измерение свойств нервной системы (сокращ. – СНС, или иначе, – нейродинамические характеристики) двигательными методиками Е П. Ильина; определение индивидуальных нейродинамических характеристик субъекта и сопоставление их с известными, экспериментально выявленными «модельными» нейродинамическими характеристиками, доминирующими, по частоте встречаемости, среди представителей спорта высших достижений. Авторами отмечается известный научный факт – СНС человека весьма консервативны к изменениям в процессе взросления, что представляется существенным для обоснования предлагаемого психофизиологического подхода к проблеме одаренности и отбора в спорте. Существенны также указания на научные данные, подтверждающие тенденцию, что при большом числе возможных вариантов сочетаний, измеряемых СНС, в составе типологических комплексов (ТК), число последних резко сокращается, до нескольких или даже до одного, доминирующего среди спортсменов, достигших высокого уровня мастерства. В статье констатируется, что знание модельных нейродинамических характеристик, доминирующих среди представителей разных специализаций в спорте высших достижений является той экспериментальной базой, с учетом которой появляется возможность раннего (от 6 лет и старше) выявления потенциально одаренных спортсменов, что вполне реализуемо, если также известны нейродинамические характеристики самого субъекта, для которого осуществляется выбор спортивной специализации. В статье отмечается, что оптимизация тренировочных программ в избранной спортивной специализации невозможна без знания выраженности природных психологических способностей, особенностей и приводится пример такого прогноза для спортсменов с разными игровыми амплуа (нападающий, вратарь, защитник), где прогноз осуществляется на основе индивидуальных нейродинамических характеристик

Experimental long-lived entanglement of two macroscopic objects

Entanglement is considered to be one of the most profound features of quantum mechanics. An entangled state of a system consisting of two subsystems cannot be described as a product of the quantum states of the two subsystems. In this sense the entangled system is considered inseparable and nonlocal. It is generally believed that entanglement manifests itself mostly in systems consisting of a small number of microscopic particles. Here we demonstrate experimentally the entanglement of two objects, each consisting of about 10^12 atoms. Entanglement is generated via interaction of the two objects - more precisely, two gas samples of cesium atoms - with a pulse of light, which performs a non-local Bell measurement on collective spins of the samples. The entangled spin state can be maintained for 0.5 millisecond. Besides being of fundamental interest, the robust, long-lived entanglement of material objects demonstrated here is expected to be useful in quantum information processing, including teleportation of quantum states of matter and quantum memory.Comment: Submitted to Nature, June 9, 2001, 11 pages, 3 figures. Contents changed following referees' suggestion

Efficient and long-lived quantum memory with cold atoms inside a ring cavity

Quantum memories are regarded as one of the fundamental building blocks of linear-optical quantum computation and long-distance quantum communication. A long standing goal to realize scalable quantum information processing is to build a long-lived and efficient quantum memory. There have been significant efforts distributed towards this goal. However, either efficient but short-lived or long-lived but inefficient quantum memories have been demonstrated so far. Here we report a high-performance quantum memory in which long lifetime and high retrieval efficiency meet for the first time. By placing a ring cavity around an atomic ensemble, employing a pair of clock states, creating a long-wavelength spin wave, and arranging the setup in the gravitational direction, we realize a quantum memory with an intrinsic spin wave to photon conversion efficiency of 73(2)% together with a storage lifetime of 3.2(1) ms. This realization provides an essential tool towards scalable linear-optical quantum information processing.Comment: 6 pages, 4 figure

Telecommunications wavelength quantum repeater

Issued as final reportNational Science Foundation (U.S.

THE FORMATION OF INDUSTRIAL SOLID WASTE AND RE-CYCLING WAS IN THE FOREST COMPLEX

Цель: Анализ образования твердых промышленных отходов в лесопромышленном комплексе, эколого-экономическая целесообразность их подготовки и получения готовой продукции с их использованием. Представлены теоретические и экспериментальные результаты исследований, корреляционная оценка возможности эффективного рециклинга твердых промышленных отходов с научным обоснованием выбора определенных видов ТПО, наилучшим образом подходящих для рециклинга в процессе получения строительных и отделочных материалов на основе древесины. Предложена методология для эффективного рециклинга ТПО с учетом эколого-экономического аспекта процесса получения готовой продукции, которая, в свою очередь удовлетворяет требованиям современных ГОСТов.Методология проведения работ: Выполнен корреляционный анализ, с использованием коэффициента ранговой корреляции Спирмена на основании статистической выборки твердых промышленных отходов, с качественно-количественной оценкой их значимости для рециклинга.Результаты: На основании теоретических и экспериментальных исследований предложена возможность использования твердых промышленных отходов при производстве строительных и отделочных материалов.Область применения результатов: Производство строительных и отделочных материалов.Objective: Analysis of solid industrial waste in the timber processing complex, ecological and economic practicability of their handling and end products with the use of it. This article presents theoretical and experimental results of the research, the correlation evaluation possibility of effective recycling of industrial solid waste with the scientific rationale for choosing the certain types of SIA(solid industrial waste) most accurately for recycling during the production of receipt of materials of finish and construction in terms of wood. Offer the methodology for the effective recycling of SIA inclusive of ecological and economic aspects of the process of obtaining the finished products, which in turn meets the requirements of today’s all-Union State Standard.The methodology of work: Completed correlation analysis, with the use of Spearman’s rank correlation coefficient in virtue of the statistical sample of industrial solid waste, with qualitative and quantitative evaluation of their significance for recycling.Results: By virtue of theoretical and experimental studies suggested feasibility of using the solid industrial waste during the production of receipt of finish and construction materials.Application of the results: Production of of finish and construction materials

Experimental study of the Hall effect in the earth at the controlled source transient electromagnetic method

В период с 8 по 15 июля 2018 года сотрудниками Лаборатории геоэлектрики ИНГГ СО РАН проводились полевые исследования в рамках гранта РФФИ № 17-05-00083 А. Исследования направлены на обнаружение и численную оценку эффекта Холла в геологических средах. Этот эффект должен очень слабо проявляться во всех сигналах электромагнитных зондирований. Комплекс электроразведочных методов был выбран в связи с методической эффективностью и относительной простотой выполнения работ. Задачи исследований: выбор участка работ; измерение четырьмя радиальными линиями MN сигналов зондирований становлением в ближней зоне для регистрации компоненты E[R], вызванной эффектом Холла; измерение линией компоненты E[psi] для контроля измерений. Актуальность исследования обусловлена в первую очередь тем, что гальваномагнитные эффекты (в т. ч. и эффект Холла), возникающие в скрещенных электрическом и магнитном полях, хорошо известны в физике, но не исследовались применительно к геологической среде - это значит, что данные эффекты пока неучтенным образом влияют на сигналы в геоэлектромагнитных зондированиях. Актуальность исследования обусловлена в первую очередь тем, что гальваномагнитные эффекты (в т. ч. и эффект Холла), возникающие в скрещенных электрическом и магнитном полях, хорошо известны в физике, но не исследовались применительно к геологической среде - это значит, что данные эффекты пока неучтенным образом влияют на сигналы в геоэлектромагнитных зондированиях. Цель: обнаружение эффекта Холла в геологических средах. Объект: эффект Холла в геологической среде. Методы: зондирование становлением поля в ближней зоне, магнитотеллурическое зондирование. Результаты. Полевые исследования в 2018 г. являются первыми целенаправленными полевыми исследованиями с целью обнаружения эффекта Холла в геологической среде методами электромагнитных зондирований. Цель работ, по мнению самих исследователей, по предварительным данным, достигнута. Получена оценка холловской проводимости ~1-2·10{-3} См/м.In the period from 8 to 15 July 2018, the employees of the Laboratory of Geoelectricity of Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS conducted field studies under the RFBR grant no. 17-05-00083 A. This effect should be very weak in all signals of controlled source transient electromagnetic method. The studies were carried out by the following electric prospecting methods: complex of electrical prospecting methods was chosen due to the methodical efficiency and relative simplicity of the work. Research problems: work area selection; measurement of transient electromagnetic signals by four radial MN lines for registration of E[R] components, caused by the Hall effect; measurement of E[psi] components for measurements control. The relevance of the research is primarily caused by the fact that the galvanomagnetic effects (including the Hall effect), arising in crossed electric and magnetic fields, are well known in physics, but have not been studied in relation to the geological environment - this means that these effects are not yet accounted for affect the signals of geoelectromagnetic soundings. The main aim of the research is to discover the Hall effect in the geological media. Object: the Hall effect in the geological media. Methods: controlled source transient electromagnetic method, magnetotelluric sounding method. Results. The field studies in 2018 are the first purposeful field studies to detect the Hall effect in the geological environment by electromagnetic sensing methods. In researchers opinion, the goal of research, according to preliminary data, was achieved. The Hall conductivity was estimated at ~1-2·10{-3} S/m