Optica Quantum: сделан большой шаг в миниатюризации квантовых экспериментов
Исследователи Калифорнийского университета в Санта-Барбаре разработали технологии, которые позволят перенести сложные лабораторные установки на компактные чипы. Это открывает новые перспективы для квантовых вычислений и фундаментальных научных исследований.
Работа опубликована в журнале Optica Quantum. Холодные атомы — это атомы, охлажденные до температур ниже 1 мК , при которых они практически лишены теплового движения и начинают демонстрировать выраженные квантовые эффекты. Эти свойства делают их идеальными для высокоточного измерения времени, навигации, а также для использования в качестве кубитов для квантовых вычислений. Ранее подобные эксперименты требовали громоздкого лабораторного оборудования, включающего лазеры, линзы, зеркала и магнитные ловушки. Теперь ученые смогли уместить все это на небольшой, прочный чип, который можно будет использовать за пределами контролируемых лабораторных условий — например, для гравитационного зондирования, метрологии и квантовых вычислений. Ключевую роль в этом играет технология фотонного интегрированного 3D-MOT . Это компактная версия установки, которая широко используется для лазерного охлаждения атомов. В основе технологии лежит кремниево-нитридная платформа с низкими потерями, на которой размещены оптические волноводы и дифракционные решетки. Они направляют и расширяют световые пучки, необходимые для захвата и охлаждения атомов. «Мы впервые создали холодные атомы с помощью интегрированной фотоники», — заявил профессор Даниэль Блументаль, ведущий исследователь проекта. Одним из достижений стало направление лазерного излучения через волноводы к трем дифракционным решеткам, которые формируют пересекающиеся лазерные пучки шириной 3,5 мм. Эти лучи, взаимодействуя с магнитным полем, способны захватывать в ловушку около миллиона атомов и охлаждать их до температуры всего 250 мкК. Интеграция 3D-MOT открывает путь к созданию компактных квантовых приборов, которые можно будет использовать в космосе для фундаментальных исследований. Будущие версии таких устройств смогут отслеживать изменения гравитационного поля Земли, что поможет изучать вулканическую активность, изменения уровня моря и движение ледников. Кроме того, миниатюризация систем с холодными атомами позволит ускорить научные исследования, упростив настройку экспериментального оборудования. Это также создаст новые возможности для расширения доступности квантовых технологий.
United States Latest News, United States Headlines
Similar News:You can also read news stories similar to this one that we have collected from other news sources.
Ученые нашли способ сделать блины более полезнымиИсследователи из Университета штата Вашингтон разработали способ повысить питательность блинов, заменив рафинированную муку цельнозерновой. Эксперименты показали, что гречневая, киноа и цельнозерновая мука подходят для приготовления, сохраняя вкус и текстуру.
Read more »
Ученые нашли способ понять мысли животныхScience: предложен новый метод изучения сознания животных
Read more »
Ученые нашли простой способ переработки аккумуляторов с использованием растительного маслаRSCS: разработан новый экологичный способ переработки аккумуляторов
Read more »
Ученые нашли новый способ диагностики и лечения рака желудкаHelicobacter: утечка бактерий в ткани желудка может указывать на рак органа
Read more »
Чтобы зуб не выпал. Стоматолог Рожнов рассказал, что такое синус-лифтингКак сделать имплантацию зубов дешевле, а значит — доступнее
Read more »
Найден способ усилить действие «Оземпика» и продлить похудениеУченые обнаружили способ обойти защитный механизм организма, который замедляет метаболизм при снижении калорийности питания.
Read more »