Немецкие ученые из Института квантовой оптики им. М. Планка, разработали специальную схему, которая сможет организовать управление спинами различных атомов в оптической решётке. Решётка в оптике получается при воздействии лазерного луча, который образует потенциальные ямы, которые формируются в виде организованного массива. Если внести в оптическую решётку охлажденные атомы нейтрального типа, то они займут места с минимальным потенциалом. Если размер глубины ямы не большой, то частицы перемещаются в соседние ячейки решётки под действием туннельного эффекта. Если увеличить глубину, то атомы остаются на своих местах и надёжно удерживаются там.
Наверно, такая фиксация в оптической решётке атомов может быть использована в качестве кубитов квантового компьютера. Если данной методике придадут значение, то ученым придётся разработать новую методику адресации отдельных ячеек массива.
В процессе исследования применялась оптическая решётка 532 нм, которая была создана при помощи двух пар встречных лазерных лучей. В оптическую решётку были подгружены атомы рубидия-87, которые имели спинное состояние «0». На некоторые частицы было направленно лазерное излучение с длиной волны 787,55 нм, при помощи которого изменялась разность энергии пары спиновых состояний. Потом учёные облучали решётку микроволнами, которые повышали состояние до «1» у атомов с изменённой разностью энергии.
Такая методика позволяет распределить атомы в решётке для создания различных рисунков. Для того, чтобы увидеть результат, ученным пришлось удалить все партию атомов в одинаковом спиновом состоянии, а оставшиеся атомы наблюдались под микроскопом.
Опыты ученных показали, что адресация ячеек атомов в оптической решётке работает только в 95% случаев.
Наверно, такая фиксация в оптической решётке атомов может быть использована в качестве кубитов квантового компьютера. Если данной методике придадут значение, то ученым придётся разработать новую методику адресации отдельных ячеек массива.
Иллюстрация из издания Nature. Схематическое расположение атомов под действием лазера и микроволнового излучения.
В процессе исследования применялась оптическая решётка 532 нм, которая была создана при помощи двух пар встречных лазерных лучей. В оптическую решётку были подгружены атомы рубидия-87, которые имели спинное состояние «0». На некоторые частицы было направленно лазерное излучение с длиной волны 787,55 нм, при помощи которого изменялась разность энергии пары спиновых состояний. Потом учёные облучали решётку микроволнами, которые повышали состояние до «1» у атомов с изменённой разностью энергии.
Примеры расположения атомов, которые находятся в оптической решётке после произведения «выбирания» атомов со спиновым состоянием «1». Такие фигуры были составлены из разного количества атомов.
Такая методика позволяет распределить атомы в решётке для создания различных рисунков. Для того, чтобы увидеть результат, ученным пришлось удалить все партию атомов в одинаковом спиновом состоянии, а оставшиеся атомы наблюдались под микроскопом.
Опыты ученных показали, что адресация ячеек атомов в оптической решётке работает только в 95% случаев.
