Folosind pensete optice compuse din lumină laser, cercetătorii au dezvoltat o modalitate nouă de a manipula atomii individuali și de a crea o stare de hiper-intrare.
Această descoperire ar putea duce la noi forme de Calculare cuantică și progrese în simulări cuantice concepute pentru a răspunde la întrebări fundamentale despre fizică.
Oamenii de știință din Caltech folosesc pensete optice pentru a controla atomii individuali de mai multe decenii, ceea ce a dus la o serie de progrese, inclusiv la Corecția de eroare cuantică și o metodă pentru crearea Cele mai precise ceasuri din lume.
O problemă persistentă în acest proces a fost însă mișcarea naturală a atomilor, care poate introduce zgomot (și erori) într -un sistem cuantic. Dar în studiul Breakthrough, publicat în Jurnal Ştiinţăaceastă slăbiciune a fost transformată.
„Arătăm că mișcarea atomică, care este de obicei tratată ca o sursă de zgomot nedorit în sistemele cuantice, poate fi transformată într -o forță”, a spus a spus Adam Shaw în a declaraţie Pe site -ul Caltech, un cercetător postdoctoral și primul autor al studiului.
În loc de o influență perturbatoare, Shaw și colegii au exploatat această mișcare pentru a crea seturi de atomi hiper-inngală. Hiper-entanglement este distinct de tradițional Îmbrăcăminte cuanticăcare descrie două sau mai multe particule care sunt sincronizate și împărtășesc o proprietate pe distanțe vaste. În schimb, atomii hiper-inngledați pot împărtăși mai multe proprietăți în același timp.
În experiment, echipa Caltech a fost capabilă să lege atât stările de mișcare, cât și stările electronice (o măsură a nivelului de energie intern al unui atom) într -o pereche de atomi în același timp.
Înrudite: Fizicienii creează cea mai tară pisică a lui Schrödinger în Breakththththththththth Threadhrough
Această realizare este un pas important atât în ceea ce privește volumul, cât și eficiența Manuel se terminăprofesor de fizică la Caltech și autorul co-conducător al studiului. „Acest lucru ne permite să codificăm mai multe informații cuantice pe atom”, a spus el în declarație. „Obțineți mai multe înțelegeri cu mai puține resurse”.
Pentru a obține acea stare de hiper-inglocare, echipa a trebuit să răcească mai întâi un atom de pământ alcalin, fără nicio taxă, folosind o metodă nouă, care a spus că Endres a spus că „detectarea și corectarea activă ulterioară a excitațiilor motiale termice”. Prin implementarea acestei metode, echipa a fost capabilă să înghețe aproape complet mișcarea atomului.
Următorul pas a fost acela de a determina atomii să oscileze ca un pendul pe o scară minusculă în două direcții diferite simultan, creând o stare de suprapunere – Când o particulă prezintă proprietăți opuse în același timp. Acești atomi de oscilare au fost apoi încurcați cu parteneri care se potriveau cu mișcarea lor și, în cele din urmă, hiper-inngazați pentru a-și reflecta și stările electronice.
Potrivit ENDRES, punctul experimentului a fost să găsească limita de control pe care ar putea să -l exercite asupra atomilor. „În esență, construim o cutie de instrumente”, a spus el. „Știam cum să controlăm electronii într -un atom și acum am învățat cum să controlăm mișcarea externă a atomului în ansamblu – este ca o jucărie atomică pe care ai stăpânit -o pe deplin”.
Una dintre cele mai interesante fațete ale acestei descoperiri este implicația că chiar și mai multe stări sau proprietăți ar putea fi încurcate, ceea ce Endres a spus că ar putea duce la o serie de aplicații potențiale.
„Statele motiale ar putea deveni o resursă puternică pentru tehnologia cuantică, de la calcularea la simulare la măsurătorile de precizie.”
Comentarii recente