Физики сделали шаг по направлению к квантовому жёсткому диску

Учёные из Чикагского университета провели эксперимент по приведению множества молекул в единое квантовое состояние. Фактически они создали квантовое явление, которое можно наблюдать. Изучать и которым можно управлять на макроуровне. Практическую пользу эксперимента можно представить как создание чистого листа бумаги. На котором можно будет записывать квантовую информацию — это открытие. Которое трудно переоценить.

Множество молекул, котрые ведут себя как один квантовый объект. Источник изображения: Chin Lab

Множество молекул. Которые ведут себя как один квантовый объект. Источник изображения: Chin Lab

Атомы и их квантовые состояния трудно поддаются изучению по многим причинам. Главной из которых была и остаётся крайняя миниатюрность объекта исследования. На макроуровне изучать квантовые явления могут помочь молекулы и группы молекул, состоящие из многих ядер. Но остаётся проблема придать всему множеству молекул в массиве единое квантовое состояние. Помочь в этом может такое явление. Как перевод вещества в состояние конденсата Бозе-Эйнштейна.

В состоянии конденсата Бозе-Эйнштейна облако атомов с низкой плотностью охлаждается до уровня чуть выше абсолютного нуля. После чего все они переходят в одинаковое квантовое состояние. И всё облако может рассматриваться как единый квантовый объект.

Физикам из Чикагского университета удалось создать рекордно большой массив из молекул в состоянии конденсата Бозе-Эйнштейна. Для этого массив молекул охладили до рекордно низкой температуры в 10 нанокельвинов. Что помогло объединиться в молекулы большему числу атомов. Также молекулы были заключены в единую плоскость. Что дольше удерживало их в стабильном состоянии. Конечным результатом эксперимента стал двумерный молекулярный конденсат Бозе-Эйнштейна. Состоящий из нескольких тысяч молекул с одинаковыми ориентацией и частотой колебаний.

Если подобным образом использовать специальные молекулы, например, с чётко выраженной магнитной ориентацией. То станет возможным управлять квантовым объектом — записывать и считывать информацию. Это прямой путь к квантовым носителям данных, по которому можно двигаться дальше. И который приведёт к новым открытиям и возможностям.

«Это идеальная отправная точка, — сказал один из авторов исследования. — Например. Если вы хотите построить квантовые системы для хранения информации. Вам нужен чистый лист. На котором можно писать. Прежде чем вы сможете форматировать и хранить эту информацию».

Источник:


Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме