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
Хотите эксперимент? Хотите эксперимент?

Идеи блюд, которые обязательно стоит попробовать летом

Домашний Очаг
Подслушано у звезд: 12 фитнес-приемов от тренеров самых спортивных актрис Подслушано у звезд: 12 фитнес-приемов от тренеров самых спортивных актрис

Главные секреты тренировок и самые эффективные упражнения от инструкторов

Cosmopolitan
Как включить самообладание: правило 90 секунд Как включить самообладание: правило 90 секунд

Можем ли мы выбирать, как реагировать на раздражающие обстоятельства?

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

Почему «позитивный настрой» приводит к негативным результатам

Esquire
16 великих людей, уволенных за профнепригодность 16 великих людей, уволенных за профнепригодность

Даже невероятно талантливые люди не застрахованы от увольнения с работы

Maxim
Напечатанная микроракета промчалась по кровеносному сосуду Напечатанная микроракета промчалась по кровеносному сосуду

Среди микророботов был установлен рекорд скорости в 2,8 миллиметра в секунду

N+1
Химики научились селективно замещать водород на концевом углеводородном фрагменте Химики научились селективно замещать водород на концевом углеводородном фрагменте

Новый способ получать органические молекулы из простого углеводородного сырья

N+1
Колонка Esquire: почему 80-е никак не выйдут из моды? Колонка Esquire: почему 80-е никак не выйдут из моды?

Почему 80-е оказались такими живучими — по крайней мере, в поп-культуре

Esquire
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
Вирус герпеса вызвал симптомы болезни Альцгеймера у трехмерной модели мозга Вирус герпеса вызвал симптомы болезни Альцгеймера у трехмерной модели мозга

Инфицированные клетки гибнут, сливаются друг с другом и вызывают воспаление

N+1
Арсений Федоткин: Миллионеры в эпоху пандемии. Какие специалисты сегодня остро востребованы на рынке труда Арсений Федоткин: Миллионеры в эпоху пандемии. Какие специалисты сегодня остро востребованы на рынке труда

У кого растут зарплаты и на каких специалистов будет спрос после карантина

СНОБ
5 главных вопросов о первой пилотируемой миссии SpaceX 5 главных вопросов о первой пилотируемой миссии SpaceX

США вот-вот запустят астронавтов со своей территории

Популярная механика
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
«Слухи, образы, эмоции. Массовые настроения россиян в годы войны и революции» «Слухи, образы, эмоции. Массовые настроения россиян в годы войны и революции»

Отрывок из книги В. Аксенова: о крестьянах и их отношении к Первой мировой войне

N+1
Адриан Шиньяр: «Надо привыкать к этапу непредсказуемости» Адриан Шиньяр: «Надо привыкать к этапу непредсказуемости»

Психолог Адриан Шиньяр – о жизни в самоизоляции

Здоровье
Флешка, SSD, карта памяти: в чем разница? Флешка, SSD, карта памяти: в чем разница?

Каждый тип накопителей подойдет под определенные нужды

CHIP
«Только трехмесячная дочка доход приносит»: в какой ситуации оказались спортивные судьи из-за пандемии «Только трехмесячная дочка доход приносит»: в какой ситуации оказались спортивные судьи из-за пандемии

Как спортивные судьи выживают на карантине

Forbes
Принцесса Диана, Виктор Цой, Грейс Келли: все об очень странных авариях Принцесса Диана, Виктор Цой, Грейс Келли: все об очень странных авариях

История самых загадочных аварий со знаменитостями

РБК
Почему некоторые не боятся щекотки, а другие ее не переносят? Ответы на все вопросы Почему некоторые не боятся щекотки, а другие ее не переносят? Ответы на все вопросы

В чем секрет?

Playboy
Астрофизикам удалось связать нейтрино сверхвысоких энергий со вспышками квазаров Астрофизикам удалось связать нейтрино сверхвысоких энергий со вспышками квазаров

Проведен анализ светимости ядер активных галактик в радиодиапазоне

N+1
Не буди зверя! 9 фраз, которые помогут избежать любого конфликта Не буди зверя! 9 фраз, которые помогут избежать любого конфликта

Эти фразы особенно актуальны на карантине, когда чувства и эмоции на пределе

Cosmopolitan
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
Материаловеды сделали электрохимический глаз с сетчаткой из нанонитей перовскита Материаловеды сделали электрохимический глаз с сетчаткой из нанонитей перовскита

Разрешающая способность искусственного глаза выше, чем у человеческого

N+1
В прилежащем ядре мозга моногамных полевок нашли нейроны приближения к партнеру В прилежащем ядре мозга моногамных полевок нашли нейроны приближения к партнеру

Они могут помочь уточнить то, как формируются прочные моногамные связи

N+1
«Маячки», по которым манипуляторы вычисляют жертв «Маячки», по которым манипуляторы вычисляют жертв

Чем опасны личностные проблемы и как не дать манипулятору ими воспользоваться?

Psychologies
НЭП или полицейский коммунизм? Как власти сдержать рост недовольства россиян НЭП или полицейский коммунизм? Как власти сдержать рост недовольства россиян

У власти, как обычно в российской истории, есть два выхода из кризисной ситуации

Forbes
Замена салонам красоты: партнер однокурсника Медведева стал совладельцем производителей патчей Замена салонам красоты: партнер однокурсника Медведева стал совладельцем производителей патчей

Филипп Полянский стал владельцем бренда, который производит патчи с микроиглами

Forbes
Женщина, мечтавшая творить: фрагмент книги Мари Дарьесек о звезде немецкой живописи Пауле Модерзон-Беккер Женщина, мечтавшая творить: фрагмент книги Мари Дарьесек о звезде немецкой живописи Пауле Модерзон-Беккер

Фрагмент книги о немецкой художнице Пауле Модерзон-Беккер

Esquire
Трихолог — о способах борьбы с выпадением волос Трихолог — о способах борьбы с выпадением волос

Как справиться с облысением?

РБК
Открыть в приложении