Открытие взаимодействия атомов, ценное для будущих квантовых технологий

Когда два лазера движутся вместе, атомы взаимодействуют друг с другом и обмениваются свойствами. Предоставлено: Университет Отаго.

Нарушая обычные условия, физики Университета Отаго открыли новые исследовательские и технологические возможности, включающие основной строительный блок мира — атомы.

В исследовании, только что опубликованном в Nature Communications, исследователи помещают по одному атому в каждый из двух лазерных лучей,прежде чем двигать их вместе, пока они не начнут взаимодействовать друг с другом.

Соавтор доцент Миккель Ф. Андерсен из физического факультета говорит, что это позволяет атомам обмениваться свойствами таким образом, который мог бы быть «очень полезным» для будущих квантовых технологий.

«Наша работа представляет собой важный шаг в нашей способности контролировать атомный мир», — говорит он.

Поскольку атомы похожи на магниты, когда пара начинает взаимодействовать, они начинают изменять направление друг друга, уравновешивая друг друга.

Впервые этот «чистый тест базового взаимодействия» был продемонстрирован в лаборатории с использованием двух отдельных атомов. Предыдущие эксперименты были основаны на нескольких атомах, что может привести к нежелательным результатам, таким как химические реакции между атомами.

Показывая, как строить многоатомные квантовые системы снизу вверх, ученые могут делать то, что невозможно с помощью традиционных методов.

«Сборка небольших физических систем атом за атомом контролируемым образом открывает множество направлений исследований и возможностей, которые иначе невозможны. Это также приводит к тому, что атомы демонстрируют другое поведение, чем если бы они были одним из многих в системе». Доктор Андерсен говорит.

Это включает в себя ресурс квантовой запутанности с конечной температурой. Это важно, потому что запутанные частицы остаются связанными даже на больших расстояниях, и действия, выполняемые над одним, влияют на другой.

Запутанность может быть использована для улучшения технологий, поскольку, поскольку атомы взаимосвязаны, они могут сотрудничать в решении поставленной задачи, а не работать самостоятельно.

«Когда мы доберемся до точки, где мы сможем использовать квантовую запутанность , у нас будет вторая революция в области квантовых технологий — как мы это сделали с лазерами, которые сделали возможным Интернет.

«Вот почему важно создавать надежные технологии запутывания, и Новая Зеландия находится на переднем крае этого исследования».

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

comments powered by HyperComments
Оценки статьи:
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...