Экспериментально реализовано запутанное состояние атома

Немецкие физики из Института квантовой оптики им. Макса Планка сумели подготовить запутанное состояние атома и находящегося в тринадцати метрах от него бозе-эйнштейновского конденсата (БЭК). Работа, о которой рассказывает «Компьюлента», опубликована в журнале Physical Review Letters.

Хотя запутанность считается исключительно локальным явлением, спроектировать квантовую сеть без использования стационарных кубитов, разнесённых на значительное расстояние и квантовомеханическим образом соединённых друг с другом, невозможно. Работу реальной сети должны обеспечивать связующие звенья — перемещающиеся от одного узла к другому мобильные кубиты, роль которых могут сыграть фотоны.

Новый эксперимент проводился именно по такой схеме. На начальном его этапе учёные поместили атом рубидия 87Rb в оптический резонатор, после чего, воздействуя на эту частицу лазером, добились испускания одиночного фотона. В итоге было получено вполне обычное запутанное состояние атома и кванта света.

Затем фотон по отрезку оптоволокна отправлялся к БЭК, также подготовленному на основе атомов рубидия. «Конденсат прекрасно подходит для создания квантовой памяти, поскольку он не испытывает возмущений, вызванных тепловым движением, и даёт возможность сохранять информацию на длительное время», — замечает участник исследования Матиас Летнер. При взаимодействии с конденсатом фотон преобразовывался в одиночный магнон — квазичастицу, соответствующую кванту спиновой волны (волны нарушений спинового порядка в упорядоченной среде вроде БЭК). На этой стадии и было реализовано запутанное состояние атома и БЭК, расположенного в отдельной лаборатории.

Чтобы оценить результаты опыта, физики, выждав некоторое время, «извлекали» фотон из БЭК и считывали спиновое состояние атома рубидия в резонаторе, создавая второй фотон. Сформированная пара квантов света, запутанная по поляризации, отправлялась к детекторам.

Выполнив серию измерений при меняющейся временнóй задержке, ученые установили, что запутанное состояние атома и БЭК сохраняется как минимум на 100 мкс. Это время хранения квантовой информации может показаться недостаточным, однако в современных экспериментах подобного рода сотня микросекунд считается значительным промежутком времени.
Нажми «Нравится» и читай нас в Facebook!

По теме Экспериментально реализовано запутанное состояние атома

Фотография атома

Специалисты научного центра «Харьковский физико-технический институт» удалось...
Журнал

Фотография атома

- В стенах этого института в октябре 1932-го года харьковские учёные впервые...
Журнал

Увеличение атома калия

Физики из американского Университета Райс (Хьюстон) с помощью лазера увеличили...
Журнал

Спин атома

Физикам впервые удалось "увидеть" спин атома - его собственный момент импульса...
Журнал

Боязнь, как перманентное состояние

Новая рецензия Shrike на 'признание' Львица: Интересен феномен использования...
Журнал

Состояние души отстраненной

Новая рецензия Shrike на 'Состояние души' Львица. Состояние души, вроде бы...
Журнал

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

Цели
Простой способ лечения рака в мусульманских странах