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

9497Экологические риски добычи лития в крупнейшем месторождении мира 9496Где искать топологическую сверхпроводимость: новый теоретический прорыв 9495Как управлять терагерцовым излучением в воздухе? 9494Прорыв в квантовых вычислениях: успешное моделирование рассеяния частиц 9493Прорыв в квантовой акустике: ученые впервые связали массивные звуковые резонаторы 9492Загадка космических фонтанов: новое исследование бросает вызов теории формирования... 9491Как физики научились стабилизировать сверхпроводимость при обычном давлении? 9490Революционный прорыв: фотонные детекторы научились распознавать протоны высоких энергий 9489Как физики впервые определили верхний предел в поисках гибридных мезонов? 9488Как квантовая запутанность экситонов меняет будущее органических полупроводников? 9487Как устроена загадочная двойная система пульсара M53A? 9486Революционный подход к спасению океана: биоразлагаемое рыболовное снаряжение 9485Как микролазер размером с чип изменит будущее квантовой криптографии? 9484Почему пожары, вызванные человеком, становятся главной угрозой для западных штатов США? 9483Прорыв в оптике: атомные решетки открывают путь к невидимости