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
Ученые уверены: ты не имеешь никакого отношения к решениям, которые принимаешь Ученые уверены: ты не имеешь никакого отношения к решениям, которые принимаешь

Оказывается, человек почти не пользуется логикой и способностью к анализу

Maxim
Личные данные: что о вас знают Google и Facebook Личные данные: что о вас знают Google и Facebook

Что о вас знают интернет-гиганты и как используют полученную информацию

РБК
Дмитрий Михайлов: Почему тема Великой Отечественной войны стала главной в культурной политике государства Дмитрий Михайлов: Почему тема Великой Отечественной войны стала главной в культурной политике государства

У обращения к теме Великой Отечественной войны есть своя политическая логика

СНОБ
Куда приводят мечты: почему позитивные мысли не работают Куда приводят мечты: почему позитивные мысли не работают

Почему «позитивный настрой» приводит к негативным результатам

Esquire
Использование грунтовых вод поставило 200 миллионов людей перед угрозой отравления мышьяком Использование грунтовых вод поставило 200 миллионов людей перед угрозой отравления мышьяком

Почти все люди из группы риска отравления мышьяком — жители юга и востока Азии

N+1
Сверхтяжёлый трофей: танк, ни разу не вступивший в бой Сверхтяжёлый трофей: танк, ни разу не вступивший в бой

Немецкий танк Pz.Kpfw. Maus оставил заметный след в истории танкостроения

Популярная механика
Дарья Мороз — новая икона стиля и секс-символ российского кино Дарья Мороз — новая икона стиля и секс-символ российского кино

Кто такая Дарья Мороз?

Cosmopolitan
Пора включить мозг Пора включить мозг

Татьяна Черниговская объясняет, кого возьмут в будущее

Собака.ru
Уровень сознания пациентов определили по ЭЭГ при восприятии речи Уровень сознания пациентов определили по ЭЭГ при восприятии речи

У пациентов с нарушениями сознания нашли следы восприятия слов

N+1
Предпринимательницы Кремниевой Долины о фильме Дудя, феминизме и женских стартапах Предпринимательницы Кремниевой Долины о фильме Дудя, феминизме и женских стартапах

Дискуссия с предпринимательницами Силиконовой долины

Forbes
«Мы устали сидеть дома»: вернутся ли сотрудники в офисы после пандемии «Мы устали сидеть дома»: вернутся ли сотрудники в офисы после пандемии

Как будет происходить возвращение сотрудников в офисы

Forbes
У стеклянных лягушек описали новый тип камуфляжа У стеклянных лягушек описали новый тип камуфляжа

У тропических стеклянных лягушек обнаружили совершенно новый тип камуфляжа

N+1
10 физических явлений на кухне: увидеть своими глазами 10 физических явлений на кухне: увидеть своими глазами

Кухня — отличная возможность наглядно объяснить физику

Популярная механика
Тонкий момент: 5 причин не покупать ультрабук Тонкий момент: 5 причин не покупать ультрабук

Несколько существенных недостатков модных ультрабуков

CHIP
Сенсоры холода помогли дрозофилам с полезной ленью Сенсоры холода помогли дрозофилам с полезной ленью

Благодаря ним мухи отреагировали на длительные изменения условий

N+1
На вкус и цвет На вкус и цвет

Архитекторы из бюро «А+А» использовали цвет как инструмент создания интерьера

SALON-Interior
Оружие XX века: артиллерия Оружие XX века: артиллерия

ЗИС-3 стала самым массовым орудием Второй мировой

Популярная механика
9 самых злых роботов кинематографа 9 самых злых роботов кинематографа

Роботы в кино — это настоящее воплощение зла

Популярная механика
Хочу написать книгу, но не знаю как: 10 советов начинающему писателю Хочу написать книгу, но не знаю как: 10 советов начинающему писателю

Создание книги ‒ сложный процесс, требующий от автора много сил и внимания

Cosmopolitan
Нехватка насекомых снизила успех размножения городских синиц Нехватка насекомых снизила успех размножения городских синиц

Городские синицы справляются с выведением потомства хуже лесных сородичей

N+1
Хуже, чем СПИД и Вьетнам: как самоизоляция подкосила поколение 30-летних Хуже, чем СПИД и Вьетнам: как самоизоляция подкосила поколение 30-летних

Миллениалы чаще остальных страдают от стресса во время карантина

Forbes
Все, что нужно знать о Джастине Гэтжи Все, что нужно знать о Джастине Гэтжи

Как боец Джастин Гэтжи стал обладателем временного титула в легком весе

GQ
Танки слабые и всемогущие: поражения и триумфы Великой Отечественной Танки слабые и всемогущие: поражения и триумфы Великой Отечественной

На войне количество не стало качеством

Популярная механика
Как выглядит математика: реальные воплощения абстрактных формул Как выглядит математика: реальные воплощения абстрактных формул

Художник, который превращает математические концепции в физические объекты

Популярная механика
Главные коллекции XXI века Главные коллекции XXI века

Коллекции, которые могли бы войти в учебник истории моды XXI века

Weekend
Заболеет ли доллар? Чем грозят вашим сбережениям деньги, «разбрасываемые с вертолета» в США Заболеет ли доллар? Чем грозят вашим сбережениям деньги, «разбрасываемые с вертолета» в США

Комплекс мер по стимулированию экономики США оценивается в $2 трлн долларов

Forbes
TJ посетил первый в России магазин без касс и продавцов: как он выглядит и как им пользоваться TJ посетил первый в России магазин без касс и продавцов: как он выглядит и как им пользоваться

Как работает первый магазин без касс

TJ
Что будет с астронавтами, если в космосе что-то пойдет не так? Что будет с астронавтами, если в космосе что-то пойдет не так?

Астронавтам ничего не угрожает, ведь люди Илона Маска все предусмотрели

GQ
Невеста Аттилы Невеста Аттилы

Если женщина не хочет замуж, то устроить её брак весьма проблематично

Дилетант
Открыть в приложении