原子交互發(fā)現(xiàn)對(duì)未來的量子技術(shù)很有價(jià)值

通過打破傳統(tǒng)，物理學(xué)家開辟了新的研究和技術(shù)機(jī)會(huì)，涉及世界的基本構(gòu)件 - 原子。研究人員將一個(gè)原子放入兩個(gè)激光束的每個(gè)內(nèi)部，然后將它們一起移動(dòng)，直到它們開始相互作用。通過打破傳統(tǒng)，奧塔哥大學(xué)物理學(xué)家開辟了新的研究和技術(shù)機(jī)會(huì)，涉及世界的基本構(gòu)件 - 原子。在一項(xiàng)剛剛在Nature Communications上發(fā)表的研究中，研究人員將一個(gè)原子放入兩個(gè)激光束的每個(gè)內(nèi)部，然后將它們一起移動(dòng)，直到它們開始相互作用。共同作者，物理系的副教授Mikkel F. Andersen說，這允許原子以對(duì)未來量子技術(shù)“非常有用”的方式交換屬性。

“我們的工作代表了我們控制原子世界能力的重要一步，”他說。

由于原子就像磁鐵一樣，當(dāng)這對(duì)原子開始相互作用時(shí)，它們開始改變彼此的方向，相互抵消。

這是第一次使用兩個(gè)單原子在實(shí)驗(yàn)室中顯示這種“基本相互作用的純測(cè)試”。先前的實(shí)驗(yàn)基于多個(gè)原子，這可能導(dǎo)致不希望的結(jié)果，例如原子之間的化學(xué)反應(yīng)。

通過展示如何從下到上構(gòu)建多原子量子系統(tǒng)，科學(xué)家可以做一些使用傳統(tǒng)方法無法實(shí)現(xiàn)的事情。

“以受控的方式逐個(gè)原子地組裝小型物理系統(tǒng)，開辟了大量的研究方向和機(jī)會(huì)，這是其他方式無法實(shí)現(xiàn)的。它還導(dǎo)致原子表現(xiàn)出不同的行為，而不是它們是系統(tǒng)中的許多行為之一，”安德森博士說。

這包括有限溫度量子糾纏資源。這是重要的，因?yàn)榧m纏的粒子即使在很遠(yuǎn)的距離上也保持連接，并且對(duì)一個(gè)粒子執(zhí)行的動(dòng)作會(huì)影響另一個(gè)。

糾纏可用于增強(qiáng)技術(shù)，因?yàn)樵邮腔ミB的，它們可以在設(shè)定的任務(wù)上合作，而不是單獨(dú)操作。

“當(dāng)我們達(dá)到可以利用量子糾纏的程度時(shí)，我們將進(jìn)行第二次量子技術(shù)革命 - 就像我們使用激光一樣，這使互聯(lián)網(wǎng)成為可能。

“這就是為什么制造強(qiáng)大的糾纏技術(shù)很重要 - 新西蘭正處于這項(xiàng)研究的最前沿。”