محققان توانستند به کمک الگوی نوری، اتم‌های ریدبرگ را در تاریکی به دام بیاندازند

محققان توانستند به کمک الگوی نوری، اتم‌های ریدبرگ را در تاریکی به دام بیاندازند

یک روش هولوگرافی، اتم‌های ریدبرگ برانگیخته را در ناحیه‌ی تاریک مرکزی یک الگوی سه‌بعدی شدت نور محدود می‌کند.

اتم‌های خنثی در حالت‌های بشدت برانگیخته‌ی ریدبرگ می‌توانند اتفاق بزرگ بعدی را در محاسبات کوانتومی رقم بزنند، به شرطی که بتوان آن‌ها را در یک مکان نگه داشت. انبرک‌های نوری (تله‌های لیزری) می‌توانند اتم‌های حالت پایه را ثابت نگه دارند، اما اتم‌های ریدبرگ را دفع و آن‌ها را از نقطه‌ی کانونی روشن اشعه‌های لیزر به بیرون هل ‌دهند. اکنون محققان یک روش هولوگرافیکی را ثابت کرده‌اند که می‌تواند اتم‌های منفرد ریدبرگ را در الگوی نوری (Lightscape) سه‌بعدی به دام بیاندازد. محققان موفق شدند اتم‌ها را در مکانی با دقت میکرومتر، که مورد نیاز کاربردهای اطلاعات کوانتومی است، نگه دارند. قبل از این، محدودسازی سه‌بعدی تنها با دقت میلی‌متر و با استفاده از میدان‌های الکتریکی یا مغناطیسی قابل دستیابی بود.

محققان کار خود را با یک اتم منفرد روبیدیم خنثی که با استفاده از انبرک‌های نوری استاندارد به دام انداخته بودند، شروع کردند. آن‌ها با غیر فعال کردن انبرک‌ها، اتم را به حالت ریدبرگ برانگیخته کردند؛ سپس بلافاصله اتم را در مرکز یک الگوی سه‌بعدی از شدت نور به دام انداختند. آن‌ها الگوی سه‌بعدی نور را با پراش یک اشعه‌ی لیزر منتشرشده از یک مدولاتور نوری فضایی ایجاد کردند که تداخل امواج، یک محل تاریک بوجود می‌آورد.

محققان متوجه شدند که می‌توانند یک اتم را به مدت 228 میکروثانیه در دمای اتاق، در حالت برانگیخته‌ی ریدبرگ نگه دارند. در این مدت، آن‌ها از ریزامواج برای جابه‌جایی اتم بین دو سطح ریدبرگ استفاده کردند. این انتقال بین دو سطح می‌تواند روزی برای نمایش‌ یک کیوبیت در یک کامپیوتر کوانتومی استفاده شود. آن‌ها همچنین برهمکنش‌های بین اتم‌های ریدبرگ را با وادار کردن اتم‌های موجود در تله‌های مجاور به جابجایی حالت‌ها ثابت کردند. این برهمکنش‌ها برای ایجاد گیت‌های منطقی کوانتومی ضروری هستند.


منبع: physics.aps.org
كلمات كليدي :
اتم های ریدبرگ
 
امتیاز دهی
 
 

نظر شما
نام  
پست الكترونيک
وب سایت
متنی که در تصویر می بینید عینا تایپ نمایید
نظر