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
11 продуктов, которые едят долгожители 11 продуктов, которые едят долгожители

На продолжительность жизни в первую очередь влияет питание

Cosmopolitan
5 хитростей бега: как правильно начать заниматься 5 хитростей бега: как правильно начать заниматься

Как бегать без вреда для здоровья?

Популярная механика
Спиннер превратили в экспресс-тест для диагностики инфекций мочевых путей Спиннер превратили в экспресс-тест для диагностики инфекций мочевых путей

Для работы теста его нужно крутить так же, как и обычный спиннер

N+1
Лена Горностаева Лена Горностаева

Какую часть мужского тела Лена Горностаева считает самой сексуальной?

Playboy
Технологии, 3D-принтер, магия: почему через несколько лет каждый сможет обходиться без магазинов Технологии, 3D-принтер, магия: почему через несколько лет каждый сможет обходиться без магазинов

3D-принтер из фантазий фанатов научпопа превратился в реальность ретейла

Esquire
Любимая блондинка Голливуда. Как Риз Уизерспун из звезды ромкомов стала одной из самых влиятельных женщин кино Любимая блондинка Голливуда. Как Риз Уизерспун из звезды ромкомов стала одной из самых влиятельных женщин кино

Риз Уизерспун входит в сотню самых влиятельных женщин планеты по версии Forbes

Forbes
Лесли Нильсен: «Оскар» за лучшую жизнь Лесли Нильсен: «Оскар» за лучшую жизнь

История одного из самых великих комиков мира

Maxim
Да пребудет с тобой Четвёртое мая! 17 неожиданных фактов о саге Да пребудет с тобой Четвёртое мая! 17 неожиданных фактов о саге

4 мая - особенный день для поклонников саги “Звездные войны”

Cosmopolitan
Исследование: 72% россиян считают, что главное предназначение женщины — быть матерью и хозяйкой. 40% уверены, что построить карьеру проще мужчинам Исследование: 72% россиян считают, что главное предназначение женщины — быть матерью и хозяйкой. 40% уверены, что построить карьеру проще мужчинам

Женщины в России зарабатывают на 28% меньше, чем мужчины на той же должности

Esquire
Хатуля Авсаджанишвили Хатуля Авсаджанишвили

Прогноз фэшн-директора Хатули: кризис научит нас разговаривать друг с другом

Собака.ru
8 летних напитков для иммунитета, которые легко приготовить дома 8 летних напитков для иммунитета, которые легко приготовить дома

Напитки, которые будут полезны для укрепления защитных сил организма

РБК
6 забавных историй про животных на карантине 6 забавных историй про животных на карантине

Месяцы изоляции многие коротают наедине с питомцами

Psychologies
Утечка гостайны: как СССР шпионил за США Утечка гостайны: как СССР шпионил за США

История разведопераций XX века содержит немало парадоксальных сюжетов

Популярная механика
Неудачные браки и внезапная смерть Олега Даля Неудачные браки и внезапная смерть Олега Даля

Подробности несчастной судьбы Олега Даля

Cosmopolitan
Эксперименты над людьми и издевательства над животными: документальные фильмы против новой реальности Эксперименты над людьми и издевательства над животными: документальные фильмы против новой реальности

Лучшие документальные сериалы — в обзоре кинокритика проекта «Сноб»

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

Откуда берется скучная и бездарная реклама?

Esquire
Что умеют люди со сверхспособностями: дар природы Что умеют люди со сверхспособностями: дар природы

Есть среди нас такие, кого природа одарила необычными для человека способностями

Популярная механика
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
Как индустрии выживают в период пандемии: рестораны Как индустрии выживают в период пандемии: рестораны

Рестораторы и шеф-повара о том, как они справляются с кризисом

РБК
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
Гороскоп на диване Гороскоп на диване

Татьяна Алешичева об экранизации «Светил» Элеанор Каттон

Weekend
Бабушки и дочери: что меняется с появлением внуков? Бабушки и дочери: что меняется с появлением внуков?

Как бабушкам найти баланс между собственными интересами и помощью детям и внукам

Psychologies
Пушки острова Русский: как русская батарея наводила страх на японцев Пушки острова Русский: как русская батарея наводила страх на японцев

Оборона морских портов должна быть жесткой и несгибаемой

Популярная механика
7 новых турецких сериалов, от которых невозможно оторваться 7 новых турецких сериалов, от которых невозможно оторваться

Турецкие сериалы с захватывающим сюжетом

Cosmopolitan
Кто зажег фитиль: что было со Вселенной до Большого взрыва Кто зажег фитиль: что было со Вселенной до Большого взрыва

Большой взрыв обычно считают началом всего того, что есть сегодня

Популярная механика
Ценности, границы и страхи: руководство для пар, где оба партнера делают карьеру Ценности, границы и страхи: руководство для пар, где оба партнера делают карьеру

Отрывок из книги Дженнифер Петрильери «Отношения, которые работают»

Forbes
«Ему всю жизнь была нужна борьба»: как разбогател миллиардер Дмитрий Босов и что говорят друзья о его смерти «Ему всю жизнь была нужна борьба»: как разбогател миллиардер Дмитрий Босов и что говорят друзья о его смерти

Миллиардер Дмитрий Босов создал крупнейшего в России производителя антрацита

Forbes
6 президентов, снявшихся в рекламе 6 президентов, снявшихся в рекламе

Главный смысл рекламы — не обещать ничего конкретного, но при этом обещать всё

Maxim
15 лучших сериалов 2017 года 15 лучших сериалов 2017 года

Когда хочется включить что-то проверенное временем

Esquire
Открыть в приложении