КВАНТОВЫЙ МОСТ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ. ФИЗИКИ СОЕДИНИЛИ ДВИЖЕНИЕ ЛЕВИТИРУЮЩИХ НАНОЧАСТИЦ СО СВЕТОМ
Квантовый мост при комнатной температуре. Физики соединили движение левитирующих наночастиц со светом
Научпоп
2 октября, 21:31
Международная группа физиков под руководством Франческо Марина из Флорентийского университета провела прорывной эксперимент, впервые продемонстрировав устойчивую квантовую запутанность между движением левитирующего объекта и светом при комнатной температуре.
Исследование открывает новые возможности для квантовой связи и проверки фундаментальных теорий квантовой механики без использования сложного криогенного охлаждения аппаратуры.
Результаты этой работы были опубликованы в научном журнале Science.
В центре внимания ученых оказалась крошечная стеклянная наносфера размером всего 100 нанометров, содержащая десятки миллионов атомов. Несмотря на свой сравнительно большой макроскопический масштаб, доля полностью изолирована от внешних воздействий. Она удерживалась в воздухе с помощью оптического пинцета — специального лазерного луча, создающего давление излучения внутри вакуумной камеры. Для достижения квантового эффекта исследователям пришлось решить сложную задачу: свет, необходимый для создания запутанности обычно нагревает систему и дестабилизирует ее, тогда как для охлаждения нужны совсем другие параметры.
Чтобы преодолеть это препятствие, ученые использовали инновационный двухцветный пинцет, объединяющий два лазера с разным принципом действия. Первый лазер охлаждал и стабилизировал колебания наносферы, приближая ее движение к квантовому основному состоянию, тогда как второй лазер отвечал за непосредственное запутывание этого движения со свойствами излучаемого света. Благодаря этому положение и импульс сферы оказались настолько сильно ускоренными со световыми квадратурами, что их больше невозможно описать независимо друг от друга.
Анализ света, исходившего из оптического резонатора, подтвердил наличие подлинных квантовых корреляций, превысивших установленный квантовой механикой порог. Этот уникальный метод создает надежный мост между механическими наносистемами и внешним миром. Поскольку запутанный свет способен распространяться за пределы ловушки, в будущем он может использоваться в качестве эффективного квантового канала для передачи информации между различными квантовыми устройствами и для создания новых сетей связи.
Квантовый мост при комнатной температуре. Физики соединили движение левитирующих наночастиц со светом
Научпоп
2 октября, 21:31
Международная группа физиков под руководством Франческо Марина из Флорентийского университета провела прорывной эксперимент, впервые продемонстрировав устойчивую квантовую запутанность между движением левитирующего объекта и светом при комнатной температуре.
Исследование открывает новые возможности для квантовой связи и проверки фундаментальных теорий квантовой механики без использования сложного криогенного охлаждения аппаратуры.
Результаты этой работы были опубликованы в научном журнале Science.
В центре внимания ученых оказалась крошечная стеклянная наносфера размером всего 100 нанометров, содержащая десятки миллионов атомов. Несмотря на свой сравнительно большой макроскопический масштаб, доля полностью изолирована от внешних воздействий. Она удерживалась в воздухе с помощью оптического пинцета — специального лазерного луча, создающего давление излучения внутри вакуумной камеры. Для достижения квантового эффекта исследователям пришлось решить сложную задачу: свет, необходимый для создания запутанности обычно нагревает систему и дестабилизирует ее, тогда как для охлаждения нужны совсем другие параметры.
Чтобы преодолеть это препятствие, ученые использовали инновационный двухцветный пинцет, объединяющий два лазера с разным принципом действия. Первый лазер охлаждал и стабилизировал колебания наносферы, приближая ее движение к квантовому основному состоянию, тогда как второй лазер отвечал за непосредственное запутывание этого движения со свойствами излучаемого света. Благодаря этому положение и импульс сферы оказались настолько сильно ускоренными со световыми квадратурами, что их больше невозможно описать независимо друг от друга.
Анализ света, исходившего из оптического резонатора, подтвердил наличие подлинных квантовых корреляций, превысивших установленный квантовой механикой порог. Этот уникальный метод создает надежный мост между механическими наносистемами и внешним миром. Поскольку запутанный свет способен распространяться за пределы ловушки, в будущем он может использоваться в качестве эффективного квантового канала для передачи информации между различными квантовыми устройствами и для создания новых сетей связи.