Ssylka

Прорыв в квантовой акустике: ученые впервые связали массивные звуковые резонаторы

Исследователи из Школы молекулярной инженерии Прицкера Чикагского университета достигли значительного прогресса в области квантовой физики, продемонстрировав высококачественное запутывание между двумя акустическими волновыми резонаторами. Это достижение выходит далеко за пределы традиционного квантового запутывания, обычно наблюдаемого только между отдельными частицами.
Прорыв в квантовой акустике: ученые впервые связали массивные звуковые резонаторы
Изображение носит иллюстративный характер

Под руководством профессора Эндрю Клиланда команда ученых работала с фононами – квантовыми частицами звука, представляющими коллективное движение триллионов атомов. «Фононы – это квантовые частицы звука... Это коллективное движение, возможно, квадриллионов частиц, действующих вместе», – поясняет Хонг Цяо, постдокторант UChicago PME и один из ведущих авторов исследования.

Лаборатория Клиланда имеет богатую историю достижений в области квантовой акустики. Они первыми создали и обнаружили одиночные фононы, а затем впервые запутали два фонона. Признанием их достижений стало назначение Эндрю Клиланда научным сотрудником факультета Ванневара Буша Министерства обороны в 2024 году.

Устройство, разработанное командой, состоит из двух поверхностных акустических резонаторов, каждый из которых размещен на отдельном чипе со своей опорной структурой. Каждый резонатор соединен с собственным сверхпроводящим кубитом, который генерирует и определяет запутанные фононные состояния.

«Многие исследовательские группы продемонстрировали возможность запутывания очень малых объектов вплоть до одного электрона. Но здесь мы демонстрируем запутывание между двумя массивными объектами. Кроме того, наша платформа масштабируема», – отмечает Мин-Хань Чжоу, бывший докторант UChicago PME, ныне работающий в Центре квантовых вычислений Amazon Web Services.

Текущее время жизни резонатора составляет около 300 наносекунд, но исследователи стремятся увеличить его до более чем 100 микросекунд. Такое улучшение открыло бы новые возможности для квантовой связи и распределенных квантовых вычислений.

По словам профессора Клиланда, «наша способность запутывать массивные объекты путем запутывания их коллективного движения раздвигает границы возможного. Область, где существует кот Шрёдингера, становится больше с каждым достижением». Это исследование, опубликованное в Nature Communications, представляет собой важный шаг к созданию крупномасштабных квантовых сетей.


Новое на сайте

16950Физический движок в голове: как мозг разделяет твердые предметы и текучие вещества 16949Скрыты ли в нашей днк ключи к лечению ожирения и последствий инсульта? 16948Почему символ американской свободы был приговорен к уничтожению? 16947Рукотворное убежище для исчезающих амфибий 16946Какую тайну хранит жестокая жизнь и загадочная смерть сестер каменного века? 16945Скрывает ли Плутон экваториальный пояс из гигантских ледяных клинков? 16944Взгляд на зарю вселенной телескопом Джеймса Уэбба 16943От сада чудес до протеина из атмосферы 16942Кратковременный сон наяву: научное объяснение пустоты в мыслях 16941Спутники Starlink создают непреднамеренную угрозу для радиоастрономии 16940Аутентификационная чума: бэкдор Plague год оставался невидимым 16939Фиолетовый страж тайских лесов: редкий краб-принцесса явился миру 16938Хроники мангровых лесов: победители фотоконкурса 2025 года 16937Танцевали ли планеты солнечной системы идеальный вальс? 16936Ай-ай: причудливый лемур, проклятый своим пальцем