Ученые научились управлять сложными формами квантового сжатия. Новая технология открывает путь к созданию сверхточных датчиков и мощных квантовых вычислений.
Ученые из Оксфордского университета совершили прорыв в квантовой физике. Они впервые экспериментально реализовали и контролировали сложные взаимодействия так называемого «квадсжатия». Новый подход позволяет создавать и управлять ранее недостижимыми квантовыми эффектами, открывая путь к развитию квантовых вычислений, сенсорики и моделирования, пишет Phys.org.
В основе многих физических систем лежат квантовые гармонические осцилляторы — объекты, которые вибрируют подобно маятнику. Это могут быть световые волны, колебания молекул или движение захваченного иона. Управление этими вибрациями — ключ к созданию новых технологий.
Одним из фундаментальных явлений является квантовое сжатие. Согласно законам механики, невозможно одновременно точно измерить некоторые пары свойств, например, положение и импульс. Сжатие перераспределяет эту неопределенность: одно свойство становится более определенным, а другое — менее. Эта технология уже применяется, например, в детекторах гравитационных волн LIGO для повышения их чувствительности.
Однако ученые давно стремились пойти дальше и создать более сложные взаимодействия — трисжатие и квадсжатие (взаимодействия третьего и четвертого порядка). До сих пор это было практически невозможно, так как эффекты высших порядков чрезвычайно слабы и быстро затухают на фоне шума. Оксфордская команда нашла оригинальное решение этой проблемы. Вместо того чтобы напрямую усиливать слабое взаимодействие, они применили к одному захваченному иону две разные, но тщательно контролируемые силы.
Источник: hi-tech.mail.ru