Superatomi kvantu datoriem

Fiziķi pēta Rydberga atomus Bose-Einšteina kondensātos

Uzņemtie rubīdija atomi (koši sarkani attēla centrā) Ridberga stāvoklī tiek ierosināti ar zilu lāzera staru. © Štutgartes Universitāte
lasīt skaļi

Tā sauktie Ridberga atomi, kas nosaukti zviedru fiziķa Johannesa Ridberga vārdā, ir vairākus tūkstošus reižu lielāki nekā parastie atomi. Fiziķi tagad ir izpētījuši ļoti satraukti Ridberga atomus Bose-Einšteina kondensātā un secinājuši, ka tie apvienojas, veidojot tā saukto "superatomu", izmantojot spēcīgu savstarpēju mijiedarbību.

Rezultāti varētu radīt jaunas pieejas kvantu fizikālo parādību izpētei, uzskata pētnieki ap Štutgartes universitātes profesoru Tilmanu Pfau pašreizējā žurnāla “Physical Review Letters” numurā. Šī gada izlaidums ir trešā komanda pēc kārtas, kas darbojas ar saskaņotu Rydberga ierosmi ultracold atomiem.

Kā zinātnieki atklāja savā pētījumā, superatomā ir līdz 10 000 atomu, kas dalās vienā Ridberga ierosmē. Citā eksperimentā fiziķi parādīja, ka, neraugoties uz spēcīgo mijiedarbību, ierosme ir saskaņota, kas ir obligāti izmantojama kvantu datora koncepcijās.

Cik labi atomi jūtas

Ridberga atomu brīvi saistītais elektrons ir īpaši jutīgs pret elektriskajiem laukiem un citiem tuvumā esošajiem Rydberga atomiem. Tādējādi Ridberga atomi var izjust apmēram piecu mikronu attālumu. Tas ir 50 reizes lielāks par pašu izmēru un ir uz pusi mazāks par sarkano asins šūnu. Atomiem tie ir gigantiski attālumi.

Turklāt kvantu informāciju var uzglabāt labi aizsargātā Ridberga atomu kodolgriezienā, tāpēc arī “superatomus” tirgo kā iespējamās sistēmas kvantu datora realizēšanai, saka 5. Fizikas institūta zinātnieki. displejs

Modeļu sistēma daudzām daļiņu fizikām

Ar Ridberga atomiem Bose-Einšteina kondensātā ir pieejama arī modeļa sistēma daudzdaļiņu fizikas, jaunu molekulu un kvantu gāzes nepilnību izpētei. Paredzams, ka šādi piemaisījumi gāzē var pārvietoties pilnīgi bez berzes.

(idw - Štutgartes Universitāte, 17.12.2007. - DLO)