Получен первый атомный регистр квантовой памяти
Ученым из университета Бонна удалось создать обособленный ряд из отдельно стоящих атомов цезия. По мнению исследователей, такие "атомные струны" могут использоваться в качестве элементов памяти в квантовых вычислительных устройствах.
Для того, чтобы синтезировать такую экзотическую структуру, ученые должны были «поймать» и охладить атомы цезия до суб-милликельвиновых температур в вакууме.
Далее исследователям удалось «выстроить» их в одну горизонтальную линию в волновой ловушке оптических диполей, образованной двумя лазерными лучами.
Однако атомы не построились «друг за другом» - между ними остались нерегулярные промежутки, причем в каждом определенном опыте промежутки были различными.
"К сожалению, мы не можем заранее предвидеть, куда именно поместится тот или иной атом, - говорит профессор Арно Раушенбетель (Arno Rauschenbeutel). – Аранжировка атомов таким способом больше похожа на выкатывание яиц из большой тарелки в картонную коробку с ячейками. Мы знаем, что яйцо находится в определенной ячейке, но не знаем, каково его точное пространственное положение".
Чтобы рассортировать атомы еще точнее, ученым пришлось использовать оптический пинцет, сформированный другой парой лазерных лучей в вертикальной плоскости.
Благодаря ему появилась возможность удалять любой из атомов из «горизонтальной» ловушки.
«Наша работа с атомами похожа на конвейер: сначала мы расставили их в горизонтальном направлении, затем подводили «сверху» вертикальный оптический пинцет и выдергивали нужные нам атомы, а потом ставили их на другую позицию в «сборочной линии», - комментирует проф. Раушенбетель.
Подобный метод позволил ученым создать струну из семи атомов, разделенных расстоянием 15 микрон. В результате был получен первый «квантовый регистр», то есть элементарная ячейка хранения данных с помощью одиночных атомов.
"Для квантовых вычислений все атомы должны находиться на одном и том же расстоянии друг от друга. Только тогда мы сможем уверенно ими манипулировать".
Интересные материалы: все новости
|