g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Atomu eksi 272 dereceye kadar soğuttuktan sonra, yüksek enerjili Rydberg durumuna başarıyla uyarıldı.

Okinawa Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (OIST) Kuantum Teknolojisi Enstitüsü Işık Madde Etkileşimi Bölümü'nden araştırmacılar, nano-ince optik fiberin yakınında alışılmadık derecede büyük uyarılmış atomlar olan Rydberg atomlarını ürettiler. Bulguları Physical Review Research dergisinde yayınlandı. , Malzemelerde ve ilaç keşiflerinde devrim niteliğinde değişiklikler getirme ve daha güvenli kuantum iletişimi sağlama potansiyeline sahip kuantum bilgi işleme için yeni bir platformun ilerlemesine işaret ediyor. Rydberg atomlarının elektrik ve manyetik alanlara olan olağanüstü hassasiyeti nedeniyle uzun zamandır fizikçilerin ilgisini çekmiştir.

Nano-optik fiberlerle birleştirildiğinde, bu ultra hassas atomlar yeni ölçeklenebilir kuantum cihazlarında önemli bir rol oynayabilir, ancak Rydberg atomlarının kontrol edilmesi açıkça zordur. Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nde doktora öğrencisi ve çalışmanın ilk yazarı olan Krishnapya Subramonian Rajasree (Krishnapya Subramonian Rajasree) şunları söyledi: Deborg atomları nanoliflere yakındır. Bu cihaz, Rydberg atomları ile nanoliflerin yüzeyi arasındaki etkileşimi incelemek için yeni bir sistem oluşturur.

Olağandışı atom

Araştırma yapmak için bilim adamları, manyeto-optik tuzak adı verilen bir cihaz kullanarak bir rubidyum (Rb) atomu kümesini yakaladı, atomların sıcaklığını mutlak sıfırın bir derece üstüne (yaklaşık -272 santigrat derece) düşürdü ve nanofiberlerin geçmesine izin verdi. Atomik bulut. Daha sonra bilim adamları, rubidyum atomlarını daha yüksek enerjili Rydberg durumuna uyarmak için nanoliflerden geçmek için 482 nm'lik bir ışın kullandılar. Nanofiberlerin yüzeyinde oluşan bu Rydberg atomları, sıradan Rydberg atomlarından daha büyük boyuttadır. Bir atomun elektronları enerji kazandığında, çekirdekten uzaklaşarak daha büyük bir atom oluştururlar.

(Yukarıda resmedilmiştir) Bilim adamları, rubidyum atomlarını yakalamak ve soğutmak için manyeto-optik tuzak (MOT) adı verilen bir cihaz kullanır ve ardından onları Rydberg durumuna uyarır. Resim: Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü

Bu alışılmadık boyut, atomun çevresine duyarlılığını ve diğer Rydberg atomlarının varlığını artırır. Deneyler yoluyla bilim adamları, Rydberg atomlarını nanofiberin birkaç nanometre yakınına getirdiler, böylece atomlar ve nanofiberde yayılan ışık arasındaki etkileşimi artırdılar. Rydberg atomlarının anormal özellikleri nedeniyle manyeto-optik tuzaktan kurtuldular. Bilim adamları, atomik kaybın ışığın gücüne ve dalga boyuna nasıl bağlı olduğunu inceleyerek, Rydbergin atomik davranışının tüm yönlerini anlayabilirler.

Işığın, Rydberg atomlarını uyarmak ve kontrol etmek için nanoliflerde yayılma yeteneğini kullanmak, kuantum iletişim yöntemlerinin önünü açmaya yardımcı olabilir ve ayrıca kuantum hesaplamanın kademeli ilerlemesini müjdelebilir. OIST'de doktora sonrası araştırmacı ve çalışmanın ortak yazarı Dr. Jesse Everett şunları söyledi: Işık ve Rydberg atomları arasındaki etkileşimi anlamak hayati önem taşıyor ve bu atomların çok küçük miktarları kullanılabilir. İletişim sinyallerini optik olarak güvenli bir şekilde yönlendirin. Geleceğe bakan araştırmacılar, Rydberg atomlarının özelliklerini optik nanoliflerle birlikte daha fazla incelemeyi umuyorlar.

Gelecekteki araştırmalarda, araştırma, bu sistemin olanaklarını ve sınırlamalarını keşfetmek için daha büyük Rydberg atomlarını gözlemlemeyi amaçlamaktadır. Bu, iki foton merdiveni uyarımı kullanan, soğuk Rydberg atomları ve nanofiber arayüzlerinden oluşan kontrol edilebilir bir hibrit kuantum sistemidir. Çalışma aynı zamanda nano fiber yüzeyden mikron altı mesafede tutarlı ve tutarsız Rydberg uyarımını da kanıtladı. Bu çalışma, mikron altı Rydberg atom-yüzey etkileşimleri ve tüm fiber kuantum ağlarında soğuk Rydberg atomlarının kullanımı çalışmalarında yeni ilerleme kaydetti.