Ho bula menyetla e mecha bakeng sa li-sensor tsa quantum, lioache tsa athomo le liteko tsa fisiks ea motheo, bafuputsi ba JILA ba thehile mekhoa e mecha ea "ho kopanya" kapa ho hokahanya thepa ea palo e kholo ea likaroloana. Ha ba ntse ba tsoela pele, ba qapile litsela tsa ho metha lihlopha tse kholo tsa liathomo ka nepo le libakeng tse ferekanyang, tse lerata.
Lioache tsa liathomo tse nepahetseng haholoanyane, tse kang “tweezer clock” e bontšitsoeng mona, li ka bakoa ke ho hokahana kapa ho “tsoka” liathomo ka tsela e ncha ka mokhoa o tsejoang ka hore ke “spin squeezing,” oo ho oona thepa e le ’ngoe ea athomo e lekantsoeng ka nepo ho feta. hangata e lumelloa ho quantum mechanics ka ho fokotsa ho nepahala ha thepa ea tlatsetso e lekantsoeng. Mokoloto oa setšoantšo: S. Burrows/JILA
Mekhoa e mecha e hlalosoa ka para ea lipampiri tse hatisitsoeng ho Tlhaho. JILA ke setheo se kopaneng sa Setsi sa Naha sa Maemo le Theknoloji (NIST) le Univesithi ea Colorado Boulder.
"Ho ts'oara ke mokhoa o halalelang oa mahlale a ho lekanya," ho boletse Ana Maria Rey, setsebi sa fisiks ea theory le JILA le NIST Fellow.
“Liathomo ke lisensara tse molemo ka ho fetisisa tse kileng tsa e-ba teng. Li bokahohle. Bothata ke hore ke lintho tsa quantum, kahoo li lerata haholo. Ha u li lekanya, ka linako tse ling li boemong bo le bong ba matla, ka linako tse ling li boemong bo bong. Ha u li tšoasa, u ka khona ho hlakola lerata leo.”
Ha liathomo li tšoasehile, se etsahalang ka athomo e le ’ngoe se ama liathomo tsohle tse tšoasehileng ho eona. Ho ba le tse ngata - ho molemo le ho feta, tse makholo - tsa liathomo tse ferekaneng tse sebetsang hammoho ho fokotsa lerata, 'me letšoao le tsoang ho tekanyo le hlaka haholoanyane, le tiisehe haholoanyane. Liathomo tse tšoaelitsoeng li boetse li fokotsa palo ea makhetlo ao bo-rasaense ba hlokang ho etsa litekanyo tsa bona, ho fumana liphello ka nako e fokolang.
Spintronics - mohopolo oa bonono. Setšoantšo sa mokitlane: Creativity103 ka Flickr, CC BY 2.0
Mokhoa o mong oa ho tšoasa ke ka mokhoa o bitsoang spin squeezing. Joalo ka lintho tsohle tse mamelang melao ea fisiks ea quantum, liathomo li ka ba teng libakeng tse ngata tsa matla ka nako e le 'ngoe, e leng bokhoni bo tsejoang e le superposition. Ho petetsa ka spin ho fokotsa maemo ohle a ka bang teng ka har'a athomo ho menyetla e fokolang feela. Ho tšoana le ho pepeta balune.
Ha u petetsa balune, bohareng boa honyela 'me lipheletsong tse fapaneng li ba kholoanyane. Ha liathomo li phunyeletsoa, lefapha la linaha tse ka bang teng li ka ba tšesaane ka litsela tse ling 'me tsa atoloha ho tse ling.
Empa ho thata le ho feta ho ts'oara liathomo tse hole ho feta tse ling. Liathomo li na le likamano tse matla le liathomo tse haufi le tsona; ha diathomo di le hole, dikopano tsa tsona di fokola.
Quantum fisiks, leoatle la excitons - tlhaloso ea bonono. Mokitlane oa setšoantšo: Sigmund ka Unsplash, laesense ea mahala
Nahana ka sena joaloka batho ba buang moketeng o tletseng batho. Batho ba haufi-ufi ba ka qoqa, empa ba ka nģ'ane ho phaposi ha ba utloe hantle, 'me boitsebiso bo lahleha. Bo-rasaense ba batla hore sehlopha sohle sa liathomo se buisane ka nako e le 'ngoe. Litsebi tsa fisiks ho pota lefatše kaofela li sheba mekhoa e fapaneng ea ho fihlela setsoalle seo.
Adam Kaufman, setsebi sa fisiks le JILA Fellow o itse:
Kaufman le Rey ba ile ba sebetsa 'moho mabapi le litlhahiso tsa ho fihlela tlamo eo, e 'ngoe ea tsona Rey le basebetsi-'moho le eena Univesithing ea Innsbruck e Austria ba bontšitse.
Tekong ena, sehlopha se ile sa beha li-ion tsa khalsiamo tse 51 sefing 'me sa sebelisa li-lasers ho susumetsa likamano lipakeng tsa tsona. Sena se bakoa ke hore laser e hlasimolla lifonone, ho thothomela ho kang maqhubu a molumo pakeng tsa liathomo.
Lifonone tseo li ne li hasanya mola oa liathomo, li li kopanya hammoho. Litekong tsa pele, lihokelo tsena li ne li entsoe hore li lule li tsitsitse, kahoo ion e ne e ka bua feela le sete e itseng ea li-ion ha e bonesoa ke li-lasers.
Quantum states, quantum physics - tlhaloso ea bonono. Mokitlane oa setšoantšo: Ben Wicks ka Unsplash, laesense ea mahala
Ka ho eketsa matla a khoheli a kantle, ho ne ho ka khoneha ho etsa hore likhokahano li be matla, li hole le ho fetoha ha nako e ntse e ea. Seo se ne se bolela hore ion e neng e ka bua le sehlopha se le seng feela sa li-ion qalong e ne e ka bua le sehlopha se fapaneng, 'me qetellong, e ne e khona ho bua le li-ion tse ling kaofela tse hlophisitsoeng.
Sena se hlola bothata boo ba sebaka, Rey o re, 'me litšebelisano li ne li le matla ho theosa le liathomo. Joale liathomo kaofela li ne li sebetsa hammoho, ’me kaofela li ne li ka buisana ntle le ho lahleheloa ke molaetsa tseleng.
Ka nako e khuts'oane, li-ion li ile tsa ts'oarana, tsa etsa boemo ba ho petetsa, empa ka mor'a nako e seng kae, li fetoha seo ho thoeng ke boemo ba katse. Naha ena e rehelletsoe ka teko e tsebahalang ea menahano ea Erwin Schrodinger mabapi le superposition, moo a ileng a etsa tlhahiso ea hore katse e qabeletsoe ka lebokoseng e phela ebile e shoele ho fihlela lebokose le buloa mme boemo ba lona bo ka bonoa.
Bakeng sa liathomo, boemo ba katse ke mofuta o khethehileng oa superposition eo liathomo li leng libakeng tse peli tse hanyetsanang ka bophara, joalo ka holimo le tlase, ka nako e le 'ngoe. Libaka tsa likatse li tšoasehile haholo, Rey o re, e leng se etsang hore e be tse ntle haholo bakeng sa mahlale a ho lekanya.
Mohato o latelang e tla ba ho leka mokhoa ona ka liathomo tse mahlakore a mabeli, ho eketsa palo ea liathomo ho ntlafatsa hore na li ka lula nako e kae linaheng tsena tse ferekaneng. Ho feta moo, e ka lumella bo-ramahlale ho etsa litekanyo ka nepo le kapele.
Ho ts'oaroa ha spin-squeezing ho ka boela ha tsoela molemo lioache tsa optical athomo, e leng sesebelisoa sa bohlokoa sa mahlale a ho metha. Kaufman le sehlopha sa hae sa JILA, hammoho le basebetsi-'moho le eena sehlopheng sa NIST/JILA Jun Ye, ba lekile mokhoa o fapaneng boithuto bo bong tabeng ena ea Tlhaho.
Bafuputsi ba ile ba kenya liathomo tsa strontium tse 140 ka har’a letlapa la optical, e leng sefofane se le seng sa khanya ho tšoara liathomo. Ba ne ba sebelisa mahlaseli a khanya a laoloang hantle, a bitsoang optical tweezers, ho beha liathomo ka lihlopha tse nyenyane tsa liathomo tse 16 ho ea ho tse 70 se seng le se seng.
Ka laser ultraviolet e matla haholo, ba ile ba hlasimolla liathomo hore e be sebaka se phahameng sa boemo ba bona ba "clock" e tloaelehileng le naha ea Rydberg e matla haholo. Mokhoa ona o bitsoa moaparo oa Rydberg.
Liathomo tsa boemo ba oache li tšoana le batho ba khutsitseng moketeng o tletseng batho; ha ba sebelisane ka matla le ba bang. Empa bakeng sa liathomo seterekeng sa Rydberg, elektrone e ka ntle e hole haholo le bohareng ba athomo hoo athomo e leng kholo haholo ka boholo, e e nolofalletsang ho sebelisana ka matla le liathomo tse ling.
Joale mokha oohle oa bua. Ka mokhoa ona oa ho petetsa, ba ka etsa hore ho be le pherekano ho pholletsa le mefuta eohle ea liathomo tse 70.
Bafuputsi ba ile ba bapisa litekanyo tsa maqhubu pakeng tsa lihlopha tsa 70-athomo 'me ba fumana hore ho ts'oaroa hona ho ntlafalitse ho nepahala ka tlase ho moeli oa likaroloana tse sa tsitsang, tse tsejoang e le moeli o tloaelehileng oa quantum.
Litekanyo tse potlakileng, tse nepahetseng haholoanyane li tla lumella lioache tsena hore e be lisensara tse betere tsa ho batla ntho e lefifi le ho hlahisa litekanyo tse betere tsa nako le khafetsa.
Lipampiri:
Johannes Franke, Sean R. Muleady, Raphael Kaubruegger, Florian Kranzl, Rainer Blatt, Ana Maria Rey, Manoj K. Joshi le Christian F. Roos. Kutlo e ntlafalitsoeng ea quantum ho liphetoho tsa optical ka litšebelisano tsa mefuta e sa lekanyetsoang. Tlhaho. Aug. 30, 2023. DOI: 10.1038 / s41586-023-06472-z
William J. Eckner, Nelson Darkwah Oppong, Alec Cao, Aaron W. Young, William R. Milner, John M. Robinson, Jun Ye le Adam M. Kaufman. Ho lemoha ho petetsa ha spin le litšebelisano tsa Rydberg ka oache ea optical. Tlhaho. Aug. 30, 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-06360-6
Source: NIST
