Современные достижения в области лазерной физики позволили ученым совершить значительный прорыв в манипулировании одиночными атомами. Были разработаны высокоточные методы захвата и удержания атомов, а также контроля их движения с субмикронной точностью, что открывает новые возможности для использования атомных колебаний в качестве квантовых информационных носителей. Ранее такие манипуляции были затруднены из-за негативного воздействия тепловых флуктуаций на процесс контроля.
В ходе последнего эксперимента исследователи достигли состояния гиперзапутанности между двумя атомами, что представляет собой фундаментальное достижение в области квантовой физики. Взаимосвязь между внутренними (например, спиновыми) и внешними (например, пространственными) степенями свободы атомов привела к корреляции их динамического поведения. Атомы были охлаждены до ультранизких температур, близких к абсолютному нулю, и одновременно синхронизированы в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Это инициировало процесс квантовой запутанности, при котором состояние одного атома мгновенно отражается на состоянии другого, независимо от расстояния между ними.
Читайте также
Данный научный прорыв открывает новые перспективы для развития квантовых вычислительных систем и создания высокоточных измерительных приборов. Гиперзапутанность, являясь ключевым элементом квантовой информатики, позволяет значительно повысить вычислительную мощность квантовых компьютеров и обеспечить беспрецедентную точность в квантовых измерениях. Эти достижения могут привести к революционным изменениям в таких областях, как криптография, материаловедение, биомедицина и фундаментальные исследования в области физики, пишет phys.org.