Физики сделали шаг по направлению к квантовому жёсткому диску

Учёные из Чикагского университета провели эксперимент по приведению множества молекул в единое квантовое состояние. Фактически они создали квантовое явление, которое можно наблюдать, изучать и которым можно управлять на макроуровне. Практическую пользу эксперимента можно представить как создание чистого листа бумаги, на котором можно будет записывать квантовую информацию — это открытие, которое трудно переоценить.

Множество молекул, котрые ведут себя как один квантовый объект. Источник изображения: Chin Lab

Множество молекул, которые ведут себя как один квантовый объект. Источник изображения: Chin Lab

Атомы и их квантовые состояния трудно поддаются изучению по многим причинам, главной из которых была и остаётся крайняя миниатюрность объекта исследования. На макроуровне изучать квантовые явления могут помочь молекулы и группы молекул, состоящие из многих ядер. Но остаётся проблема придать всему множеству молекул в массиве единое квантовое состояние. Помочь в этом может такое явление, как перевод вещества в состояние конденсата Бозе-Эйнштейна.

В состоянии конденсата Бозе-Эйнштейна облако атомов с низкой плотностью охлаждается до уровня чуть выше абсолютного нуля, после чего все они переходят в одинаковое квантовое состояние, и всё облако может рассматриваться как единый квантовый объект.

Лучшее  Игровой смартфон Redmi K40 Gaming Enhanced Edition получил вспышку весьма необычной формы

Физикам из Чикагского университета удалось создать рекордно большой массив из молекул в состоянии конденсата Бозе-Эйнштейна. Для этого массив молекул охладили до рекордно низкой температуры в 10 нанокельвинов, что помогло объединиться в молекулы большему числу атомов. Также молекулы были заключены в единую плоскость, что дольше удерживало их в стабильном состоянии. Конечным результатом эксперимента стал двумерный молекулярный конденсат Бозе-Эйнштейна, состоящий из нескольких тысяч молекул с одинаковыми ориентацией и частотой колебаний.

Если подобным образом использовать специальные молекулы, например, с чётко выраженной магнитной ориентацией, то станет возможным управлять квантовым объектом — записывать и считывать информацию. Это прямой путь к квантовым носителям данных, по которому можно двигаться дальше, и который приведёт к новым открытиям и возможностям.

«Это идеальная отправная точка, — сказал один из авторов исследования. — Например, если вы хотите построить квантовые системы для хранения информации, вам нужен чистый лист, на котором можно писать, прежде чем вы сможете форматировать и хранить эту информацию».

Источник: 3dnews.ru
Понравилась новость? Поделись в социальных сетях

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *