Новости и события » Общество » Физики сделали самый быстрый симулятор квантовых систем

Физики сделали самый быстрый симулятор квантовых систем

Физики сделали самый быстрый симулятор квантовых систем

Изучение квантовых многочастичных систем важно для понимания физических и химических явлений, таких как магнетизм и сверхпроводимость. В экспериментах роль таких систем могут играть, например, ультрахолодные ридберговские атомы (их внешний электрон находится в «пограничном», высоковозбужденном состоянии), которые облучаются лазером (нано-, фемто- или пикосекундным). Однако до сих пор в этих временных масштабах ученые могли наблюдать только изолированные атомы или расфазировку взаимодействия двух тел.

В своей работе ученые из Гейдельбергского университета (Германия) и других учреждений создали квантовый симулятор, который может имитировать динамику систем из 20-40 ридберговских атомов. Для этого авторы использовали газообразный рубидий, атомы которого охлаждались до примерно 70 микрокельвин и облучались широкополосными пикосекундными лазерными импульсами с длиной волны 481 и 779 нанометров. При этом пиковая плотность атомов была чрезвычайно высокой - 1,3x10^12 на кубический сантиметр.

Результаты показали, что новый симулятор позволяет вызывать ридберговское состояние атомов в диапазоне межатомных расстояний от микрометра до изолированного атома. С помощью интерферометрии авторы могли наблюдать расфазировку электронов с периодом колебаний в одну фемтосекунду и сдвиг фаз в аттосекундном масштабе. Показатели расфазировки и сдвига затем сравнивались с итогами теоретического моделирования. Таким образом ученые могли проследить атомные корреляции, которые не вписываются в теорию среднего поля.

По мнению исследователей, технология может быть воспроизведена при комнатной температуре - для этого необходим доплеровский сдвиг нужной величины. Помимо изучения фундаментальных явлений, симулятор можно использовать для совершенствования атомных часов на основе оптической решетки или индукции новых фаз, в которых электронная волновая функция пересекается с ридбероговскими атомами. Сейчас такие наблюдения невозможны из-за короткой продолжительности «пограничного» состояния (около 100 наносекунд).

Германия


«Google Фото» будет помечать изображения, сгенерированные ИИ

«Google Фото» будет помечать изображения, сгенерированные ИИ

Метка о создании или редактирования изображения при помощи ИИ, будет появляться, при наличии соответсвующей отметки в метаданных файла. «Google Фото» добавят в «Свойства» изображений новый раздел «Информация об ИИ», в котором будет располагаться пометка,...

25 октября 2024
  • Доставка из Германии в Украину с сервисом Meest Shopping

    Доставка из Германии в Украину с сервисом Meest Shopping

    Зарубежный интернет-магазин – это площадка, где можно найти широкий ассортимент качественных и недорогих товаров от известных производителей. Доставка из...

    29 августа 2024
  • Тротуарная плитка: свойства, виды и преимущества

    Тротуарная плитка: свойства, виды и преимущества

    Тротуарная плитка давно стала неотъемлемой частью городского ландшафта. Она используется не только для обустройства тротуаров, но и для мощения дворов,...

    4 июля 2024
  • Где лечить зубы в Харькове

    Где лечить зубы в Харькове

    Выбор стоматологии - это важный и ответственный процесс, требующий внимательного подхода и учета множества факторов. Пациенты стремятся найти клинику, которая...

    24 мая 2024
  • Перевод письменного текста

    Перевод письменного текста

    Перевод письменного текста – это процесс перевода текста на другой язык с помощью письменного переноса информации из одного языка на другой с учетом...

    4 мая 2024

Свежие новости Украины на сегодня и последние события в мире экономики и политики, культуры и спорта, технологий, здоровья, происшествий, авто и мото

Вверх