Из сверхпроводящих кубитов можно создать два гигантских искусственных атома

N+1Наука

Гигантские искусственные атомы обменялись возбуждениями через волновод

Алексей Дмитриев

Gustavson et al. / arXiv.org 

Из сверхпроводящих кубитов можно создать два гигантских искусственных атома и поместить их в общий волновод. Такие атомы защищены от излучательного распада и могут связываться друг с другом. Квантовая константа связи будет достаточно сильной, что позволяет запутать эти атомы, или другими словами, реализовать двухкубитную логическую операцию. Это удалось сделать ученым из MIT, о чем сообщается в препринте на arXiv.org

Квантовая оптика изучает, как квантовые объекты взаимодействуют со классическими или квантовыми электромагнитными волнами — проще говоря, со светом. Квантовая оптика — довольно устоявшаяся область физики и насчитывает около 60 лет исследований. Поэтому большой интерес для физиков представляет появление и развитие совершенно новой идеи в рамках квантовой оптики, которая ранее экспериментально не изучалась. Речь идет о так называемых гигантских атомах. Они способны взаимодействовать с удаленными друг от друга точками электромагнитной волны, колебания в которых значительно отличаются по фазе.

Атомы любого химического элемента, с которыми обычно работает квантовая оптика, имеют вполне определенный радиус. Как правило, он примерно равен 10-10 метров. Длина волны света, частота которого соответствует одному из атомных переходов (или проще — резонансного света) обычно попадает в диапазон 10-6-10-7 метров. Будучи в 1000 раз меньше длины волны, атом может рассматриваться как точечный объект, и физические процессы взаимодействия атома с полем излучения определяются значением поля в одной точке, имеющей координаты атома (и возможно, меняющей свое положение). Это допущение известно как дипольное приближение, и до недавнего времени оно практически не знало исключений, в том числе оставаясь справедливым и для ридберговских атомов.

Искусственным атомом называют любую квантовую систему, например, квантовую точку или сверхпроводящий кубит, если она связывается с модами излучения в волноводе или резонаторе. Квантово-оптические явления на таких системах крайне необычны, поскольку константа связи между кубитом и полем g гораздо больше, чем для случая «природных» атомов. Сверхпроводящие кубиты помогли контролируемо создавать N-фотонные состояния и даже генерировать произвольные квантовые состояния света в микроволновом резонаторе, что до сих пор не удавалось сделать на других системах.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Что смотреть: лучшие фильмы и сериалы про офисную работу Что смотреть: лучшие фильмы и сериалы про офисную работу

Кино для тех, кто страшно соскучился по планктону и корпоративной рутине

Maxim
Как заставить себя заниматься спортом: 12 советов, которые точно помогут Как заставить себя заниматься спортом: 12 советов, которые точно помогут

Подборка советов, которые помогут выработать привычку заниматься спортом

Playboy
Спокойствие, только спокойствие: управляем своим состоянием с помощью дыхания Спокойствие, только спокойствие: управляем своим состоянием с помощью дыхания

Сохранение спокойствия очень важно для психического и физического благополучия

Cosmopolitan
Лена Горностаева Лена Горностаева

Какую часть мужского тела Лена Горностаева считает самой сексуальной?

Playboy
10 видов современного оружия, изобретённого в глубокой древности 10 видов современного оружия, изобретённого в глубокой древности

Предтечи нынешних средств ведения войны насчитывают по несколько тысяч лет

Популярная механика
Древнейшая мелодия в мире: как звучит Хурритский гимн №6 Древнейшая мелодия в мире: как звучит Хурритский гимн №6

Хурритские песни – старейшие «нотные записи»

Популярная механика
Учебник английского языка: самые распространенные ошибки в английском языке Учебник английского языка: самые распространенные ошибки в английском языке

25 ошибок, которые чаще всего допускают в английском языке

Esquire
Лучшие бесплатные программы для проверки компьютера: тестируем компоненты Лучшие бесплатные программы для проверки компьютера: тестируем компоненты

Для тестирования комплектующих ПК есть большое количество специальных утилит

CHIP
От лошадей до Aurus: на чем принимали Парады Победы От лошадей до Aurus: на чем принимали Парады Победы

Вспоминаем историю торжественных автомобилей СССР и России

РБК
«Я не повторю ошибок моих родителей»: как при таком подходе не наломать дров «Я не повторю ошибок моих родителей»: как при таком подходе не наломать дров

Воспитывая нас, родители допустили немало ошибок

Psychologies
10 привычек для тех, кто хочет жить долго 10 привычек для тех, кто хочет жить долго

Долголетие - это просто!

Cosmopolitan
Тревожности — бой! Победи ее, пока она не съела тебя: гид по выходу из стресса Тревожности — бой! Победи ее, пока она не съела тебя: гид по выходу из стресса

Как самое частое психическое расстройство XXI века управляет нами

Cosmopolitan
Что такое ментальный фитнес и зачем он нужен: 6 подсказок для новичков Что такое ментальный фитнес и зачем он нужен: 6 подсказок для новичков

Чтобы держать мозг в форме, можно заняться «ментальным фитнесом»

Playboy
Наше увлечение модой и страсть к покупкам убивают планету Наше увлечение модой и страсть к покупкам убивают планету

В погоне за модой человечество оказалось на дне глобальной мусорной ямы

GQ
Как умные люди делают убогую рекламу (быль) Как умные люди делают убогую рекламу (быль)

Откуда берется скучная и бездарная реклама?

Esquire
Все не так и все не то: виновата «плохая» энергия? Все не так и все не то: виновата «плохая» энергия?

Негативная энергия может сказываться на здоровье

Psychologies
Нанодвигатель: как работает мотор, созданный бактериями Нанодвигатель: как работает мотор, созданный бактериями

Как работает клеточный двигатель, изобретенный бактериями

Популярная механика
5 важных вопросов о косточке на стопе 5 важных вопросов о косточке на стопе

Можно ли избавиться от «косточки» на стопе раз и навсегда?

Лиза
Роман Кумар Виас: Как пандемия изменит наши привычки Роман Кумар Виас: Как пандемия изменит наши привычки

Насколько сильно поменяется наша жизнь после карантина?

СНОБ
35 простых правил жизни помогут сохранить окружающую среду 35 простых правил жизни помогут сохранить окружающую среду

Как быть социально и экологично ответственным человеком

GQ
«Застенчивая невеста»: она отвергла 65 предложений руки и сердца «Застенчивая невеста»: она отвергла 65 предложений руки и сердца

Героиня нашего материала предпочла остаться в одиночестве

Cosmopolitan
Павел Дуров назвал семь причин не переезжать в США. Это ответ на фильм Дудя о Кремниевой долине Павел Дуров назвал семь причин не переезжать в США. Это ответ на фильм Дудя о Кремниевой долине

Почему США — не самое лучшее место для жизни и ведения IT-бизнеса

Esquire
Война без особых причин Война без особых причин

Киберспорт гораздо раньше, чем ожидалось, становится главным в нашем мире

GQ
Как Германия возрождает европейский футбол Как Германия возрождает европейский футбол

Об опыте немцев, которые планируют возобновить футбольный чемпионат уже 16 мая

GQ
Зилс спасения Зилс спасения

Фантасмагорический рассказ Павла Пепперштейна

Vogue
В поисках идеала В поисках идеала

Как найти работу, которая не только приносит доход, но и радость?

Лиза
Квантовое расширение черной дыры Крускала оказалось асимптотически корректным Квантовое расширение черной дыры Крускала оказалось асимптотически корректным

Квантовая теория является асимптотически корректной

N+1
Тартар из тунца с карри и овощами Тартар из тунца с карри и овощами

Еда с Еленой Чекаловой

Weekend
Астероид Рюгу «загорел» под солнечными лучами Астероид Рюгу «загорел» под солнечными лучами

В прошлом астероид Рюгу временно был ближе к Солнцу, чем сейчас

N+1
Открыть в приложении