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
«Мой телефон всегда включен. Я не разделяю личное и рабочее». Карьерные советы главы «Ренессанс страхование» «Мой телефон всегда включен. Я не разделяю личное и рабочее». Карьерные советы главы «Ренессанс страхование»

Генеральный директор «Ренессанс страхование» о том, как построить карьеру

Forbes
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
Как помочь партнеру с социофобией? Как помочь партнеру с социофобией?

Социофобия — не просто застенчивость, а настоящее психическое расстройство

Psychologies
Анна Седокова Анна Седокова

Наверное, она уже привыкла к эпитетам «горячая», «аппетитная», «сочная»

Playboy
В мире до сих пор добывают больше нефти, чем нужно. Почему? В мире до сих пор добывают больше нефти, чем нужно. Почему?

Во времена пандемии черное золото оказалась просто никому не нужно

GQ
«Сегодня камеру можно направить только на себя» «Сегодня камеру можно направить только на себя»

Марина Разбежкина о том, как изоляция обнулила киноязык

Weekend
Выезд на встречку: когда лишат прав, а когда — нет Выезд на встречку: когда лишат прав, а когда — нет

Иногда выезд на встречку не считается нарушением

РБК
Любовь Казарновская. Сила судьбы Любовь Казарновская. Сила судьбы

Роберт пришел к атташе по культуре: «У меня приятная новость, я женюсь»

Караван историй
Шестилетний миллионер, фигуристка Косторная и сын миллиардера Фридмана: самые молодые участники рейтинга Forbes «30 до 30» Шестилетний миллионер, фигуристка Косторная и сын миллиардера Фридмана: самые молодые участники рейтинга Forbes «30 до 30»

Десятка самых юных участников рейтинга 30 перспективных россиян моложе 30 лет

Forbes
Распад нейтрального B-мезона отклонился от прогнозов Стандартной модели Распад нейтрального B-мезона отклонился от прогнозов Стандартной модели

Самый точный анализ измерений распада B-мезона на детекторе LHCb

N+1
Рынoк на $9 млрд: почему люди вкладывают деньги в дома престарелых Рынoк на $9 млрд: почему люди вкладывают деньги в дома престарелых

Инвестиции в недвижимость для пожилых людей в Европе можно назвать удачными

Forbes
Настоящая миссия компании: как она укрепляет бизнес и как сформулировать свою Настоящая миссия компании: как она укрепляет бизнес и как сформулировать свою

Способ, с помощью которого можно создать миссию для своей компании

VC.RU
Хотите эксперимент? Хотите эксперимент?

Идеи блюд, которые обязательно стоит попробовать летом

Домашний Очаг
Не проходите мимо Не проходите мимо

Всегда ли оправдана политика невмешательства?

Лиза
«Панцерфауст» всемогущий: миф о немецком чудо-оружие «Панцерфауст» всемогущий: миф о немецком чудо-оружие

Насколько были эффективны немецкие ручные противотанковые гранатомёты?

Популярная механика
Герой без маски Герой без маски

Карантинную историю с актером Леонидом Бичевиным мы сняли в режиме самоизоляции

OK!
Как жить дальше: какие вопросы задают бизнесмены своим психологам в разгар кризиса Как жить дальше: какие вопросы задают бизнесмены своим психологам в разгар кризиса

Как найти в себе силы двигаться и решать насущные вопросы в условиях кризиса

Forbes
Пластик в океане оказался угрозой для главной фотосинтезирующей бактерии планеты Пластик в океане оказался угрозой для главной фотосинтезирующей бактерии планеты

Пластик снижает продуктивность цианобактерий и нарушает их фотосинтез

N+1
Бюджетное послание: продуктовые наборы обычных граждан России (фотопроект) Бюджетное послание: продуктовые наборы обычных граждан России (фотопроект)

Сколько денег и на что тратили студент, пенсионерка, маляр и учительница в 2010

Esquire
Вспоминая Канны: экспериментальные платья и веселые выходы на кинофестивалях 1966–1976 годов Вспоминая Канны: экспериментальные платья и веселые выходы на кинофестивалях 1966–1976 годов

Лучшие выходы на красные дорожки фестиваля разных лет

Esquire
Последние китайские предупреждения: можно ли использовать опыт КНР для выхода из кризиса в торговле? Последние китайские предупреждения: можно ли использовать опыт КНР для выхода из кризиса в торговле?

Ретейл в Китае возвращается к жизни после карантинных ограничений

Forbes
Игра Streets of Rage 4 могла стать чудовищным провалом Игра Streets of Rage 4 могла стать чудовищным провалом

Streets of Rage 4 – культурный феноменом и достижение индустрии видеоигр

GQ
Сколько людей какие животные убивают за год (анимированная статистика) Сколько людей какие животные убивают за год (анимированная статистика)

Какие животные самые смертоносные для человека?

Maxim
Как «разглядеть» экзопланету на ярком фоне звезды: секрет Доплера Как «разглядеть» экзопланету на ярком фоне звезды: секрет Доплера

С помощью метода Доплера открыли тысячи экзопланет

Популярная механика
Как меняется тело из-за пребывания в изоляции Как меняется тело из-за пребывания в изоляции

Чем опасна изоляция и что она способна сделать с вашим телом

Популярная механика
Мухаммед Али против Джорджа Формана: как прошел величайший поединок в истории бокса Мухаммед Али против Джорджа Формана: как прошел величайший поединок в истории бокса

Отрывок из книги Нормана Мейлера "Грохот в джунглях"

Esquire
13 недругов новичка: типичные ошибки начинающего водителя 13 недругов новичка: типичные ошибки начинающего водителя

Получение водительского удостоверения вовсе не сделает вас асом за рулем

Популярная механика
Музыка древних: что слушали в Шумере и Древней Греции Музыка древних: что слушали в Шумере и Древней Греции

В европейской культуре есть три письменных источника

Популярная механика
Бордо или супертоскана? Гид для тех, кто хочет начать коллекционировать вино Бордо или супертоскана? Гид для тех, кто хочет начать коллекционировать вино

Далеко не каждое вино становится лучше с годами

Forbes
Открыть в приложении