念念象一下,你不错用我方的眼睛看到量子物体 —— 不需要显微镜。这恰是维也纳工业大学和意大利科技大学的接洽东谈主员在超导电路中所获得的恶果,这种东谈主造原子按照量子方法是宏大的。
与自然原子不同,这些结构不错被筹谋成具有可定制的特点,使科学家大概曩昔所未有的面目按捺能级和互相作用。通过将它们荟萃起来,他们也曾树立出一种存储和检索光的法子,为立异性的量子工夫奠定了基础。这些工程系统还不错已毕精准的量子脉冲,并动作一种量子存储器,在量子水平上提供前所未有的光按捺水平。
宏大的量子物体——肉眼可见
许大量子物体,如单个分子或原子,皆很小,只好用有益的显微镜才能不雅察到。相关词,维也纳理工大学原子与亚原子物理接洽所的Elena Redchenko所接洽的量子结构是不同的 —— 它们大到足以用肉眼看到,尽管只需要一些辛劳。这些物体的直径为数百微米,按照经常方法来看仍然很小,但在量子物理学限制却是宏大的。
这些大的量子物体是超导电路,当冷却到低温时,这种结构允许电流无阻力地流动。与当然原子不同,当然原子具有由当然决定的固定属性,这些东谈主工结构不错精准地定制。这种生动性使科学家大概在受控环境中摆布和接洽多样量子甘心。它们频频被称为“东谈主造原子”,它们的物感性质不错被矫正以稳健特定的执行。
通过耦合这些东谈主造原子,接洽东谈主员树立了一个大概存储和检索光的系统 —— 这是将来量子执行的要道一步。这一梗阻是由ISTA的Johannes Fink接洽小组已毕的,维也纳工业大学表面物理接洽所的Stefan Rotter也作念出了表面孝顺。这些发现最近发表在《物理驳斥快报》上。
定制的“原子”——工程量子特点
量子物理学的一个要道特点是某些物体只可假定相等特定的能量值。“在原子核周围率领的电子不错处于顽劣态或高能态,但长久不会处于两者之间,”这篇论文的第一作家埃琳娜·雷德琴科(Elena Redchenko)说。“介于两者之间的通盘值在物理上皆是弗成能的。相关词,关于咱们的东谈主造原子,咱们不错采纳允许的能量值。关于每个东谈主造原子,咱们不错精准地设定物理上允许的能量值之间的距离应该有多大。”
微波通过一种出奇的金属线(谐振器)径直穿过超导东谈主造原子。这些微波现时影响着超导东谈主造原子:一些微波发射不错从电线投入东谈主造原子,然后再追念。这种互相作用的强度也不错绝顶调度。
“咱们不错证据光子在电线中的微波和东谈主造原子之间以一种精准可瞻望的面目交换,”雷德琴科说。“这是独一可能的,因为咱们的东谈主造原子给了咱们大皆的工程开脱来定制咱们的系统,以倨傲咱们的真的条目。这意味着咱们现时不错已毕用原子或其他当然量子物体无法念念象的事情。”
量子光脉冲与时期按捺
如若对东谈主造原子进行稳健的调度,就有可能产生相等出奇的光脉冲节拍。“咱们向电线中发送一个短的经典微波脉冲,但与东谈主造原子的互相作用不错产生一系列量子光脉冲,这些光脉冲由咱们不错按捺的时时休止分开。它就像一个芯片上的量子计时器,”埃琳娜·雷琴科解释说。
雷德琴科说:“在咱们的使命中云开体育,咱们也曾展示了这个系统是何等的生动,它不错何等精准地用于相等不同的量子执行。”“举例,你不错用它来产生单独的、明晰分辩的光子 —— 这对很多执行皆很紧迫。但你也不错用它来暂时储存光子一段时期,直到它们再次被开释 —— 这是另一项有望带来令东谈主容或的新愚弄的工夫。”