Kvantu mehānika karsta aukstā plazmā: pētījumi

Anonim

Britu Kolumbijas Universitātes pētnieki ir atklājuši jaunu sistēmu, kas varētu palīdzēt sasniegt "siltākas" kvantu tehnoloģijas.

Kvantu tehnoloģijām, piemēram, kvantu datoriem, ir potenciāls apstrādāt informāciju daudz ātrāk un efektīvāk nekā parastajiem datoriem. Šī perspektīva ir veicinājusi interesi par eksotiskām, sarežģītām kvantu parādībām, īpaši valstij, ko sauc par daudzu ķermeņu lokalizāciju.

Daudzu ķermeņa lokalizācija rodas, kad kvantu mijiedarbības slazdā daļiņas tīklā iztīrītajās izlases vietās. Šī materiāla fāze aizsargā enerģiju, kas tiek uzglabāta kvantu stāvokļos, no degradācijas līdz siltuma iedarbībai, kas var aizsargāt informāciju trauslās kubitās, kas ir kvantu skaitļošanas veidojošie elementi.

Līdz šim teorētiski un eksperimentāli pētījumi par daudzu ķermeņa lokalizāciju koncentrējās uz kvantu sistēmām, kas atdzesētas līdz absolūtām nullei vai pie -273 ° C temperatūrām.

"Tiek pieņemts, ka efekts notiks tikai tādos apstākļos, kas ir ļoti grūti izstrādāti, " skaidro UBC ķīmijas fiziķis Ed Grant. "Līdz šim lielākā daļa pierādījumu par daudzu ķermeņa lokalizāciju ir atrasti, izmantojot atomus, kas ir izvietoti kosmosā ar šķērsotiem lāzera laukiem. Taču tādi pasākumi, kā šie, ir spēkā tikai tik ilgi, kamēr gaisma ir ieslēgta un tikpat viegli tiek pārtraukta kā salvešu papīra sagraušana. "

Pēdējā izdevumā Fiziskās apskates vēstules, grants un teorētiskais fiziķis Džons Sūzs raksturo eksperimenta rezultātus, kuros lāzera impulsi viegli lifts daudzās molekulās slāpekļa oksīda gāzē, veidojot ultraplūdu plazmu.

Plazma, kas sastāv no elektroniem, joniem un Ridberga molekulām (NO + joni, kuru orbīta attālinātais elektrons), paši savāc un, šķiet, veido stabilu daudzu ķermeņu lokalizētu stāvokli. Pētnieki uzskata, ka plazma "nomierina", lai dabiski sasniegtu šo stāvokli, bez nepieciešamības izmantot lāzera lauku tīklu, kas vairs nav lielisks.

Tikpat svarīgi ir, ka sistēmai nav jāsāk temperatūrā, kas atrodas gandrīz absolūtā nulles līmenī. Savstarpējas savākšanas mehānisms dabiskā ceļā darbojas augstā temperatūrā, šķietami noved pie spontānas daudzu ķermeņa lokalizācijas stāvokļa.

"Tas varētu dot mums daudz vienkāršāku veidu, kā izveidot kvantu materiālu, kas ir labas ziņas praktiskām lietojumprogrammām, " saka Grant.

menu
menu