Гіперзаплутаність: фізики помістили атоми в унікальний стан, це змінить технології
За допомогою оптичного пінцета з лазерного світла, фізики створили новий спосіб управління окремими атомами і помістили їх у стан гіперзаплутаності. Вчені показали, що можна перетворити небажаний рух атомів на перевагу. Цей науковий прорив може сприяти створенню нових форм квантових обчислень і появі досягнень у квантовому моделюванні, яке допоможе розкрити деякі загадки фізики.
Дослідження опубліковано в журналі Science, пише Live Science.
Американські фізики давно використовували оптичний пінцет із лазерного світла, щоб керувати окремими атомами, що призвело до низки важливих наукових досягнень.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Одна з проблем у цьому процесі полягала в тому, що атоми мають природний рух, що може призводити до появи помилок у квантовій системі. Тепер же фізики вирішили цю проблему. Вони довели, що цей небажаний рух атомів можна перетворити на перевагу.
Фізики використовували рух атомів для створення гіперзаплутаних атомів. Гіперзаплутаність відрізняється від звичайної квантової заплутаності. Якщо квантова заплутаність описує дві або більше пов'язаних між собою частинок на величезній відстані, які мають однакову властивість, то гіперзаплутані атоми в цьому ж випадку мають одночасно кілька властивостей.
Під час експерименту фізики змогли зв'язати як стани руху, так і електронні стани (міра внутрішнього енергетичного рівня атома) у парі атомів одночасно. Це досягнення дає змогу кодувати більше квантової інформації на атом і можна отримати більше квантової заплутаності з меншими ресурсами, кажуть учені.
Для отримання стану гіперзаплутаності фізики охолодили атоми лужноземельних металів (до цієї групи входять берилій, магній, кальцій, стронцій, барій і радій) за допомогою нового методу. У результаті вченим вдалося майже повністю зупинити рух атомів.
Після цього фізики змусили атоми коливатися, як маятник, у двох різних напрямках одночасно і таким чином атоми опинилися в стані суперпозиції. Це стан, коли частинка проявляє протилежні властивості одночасно. Потім ці атоми, що коливаються, спочатку помістили в квантову заплутаність, а потім і в стан гіперзаплутаності.
Таким чином, кажуть учені, вони виявили межу контролю, який можна здійснювати над атомами.
Також фізики з'ясували, що можна помістити в стан квантової заплутаності більше станів або властивостей атомів, а це має далекосяжні наслідки для технологій і фізики загалом.
Це відкриття може сприяти створенню нових форм квантових обчислень і появі досягнень у квантовому моделюванні, яке допоможе дати відповіді на деякі фундаментальні питання фізики.
Як уже писав Фокус, ядра атомів насправді не круглі і фізики розповіли, яку вони мають форму. У підручниках з фізики ядра атомів зображують круглими, але насправді вони мають сферичну форму дуже рідко.
Також Фокус писав про те, що на Місяці закопаний "скарб" з платини та інших дорогоцінних металів, а його вартість становить 1 трлн доларів. Це може означати, що видобуток на Місяці виявиться більш економічно вигідним, ніж на астероїдах.