ססיענטיסץ באַריכט די פאָרמירונג פון ענין-כוואַליע פּאָלאַריטאָנס אין אַן אָפּטיש לאַטאַס, אַן יקספּערמענאַל ופדעקונג וואָס ינייבאַלז שטודיום פון אַ הויפט קוואַנטום וויסנשאַפֿט און טעכנאָלאָגיע פּאַראַדיגם דורך דירעקט קוואַנטום סימיאַליישאַן ניצן אַלטראַקאַלד אַטאָמס.
אנטדעקונג פון מאַטער-כוואַליע פּאָלאַריטאָנס אָפּדאַך נייַ ליכט אויף פאָטאָניק קוואַנטום טעטשנאָלאָגיעס
פאָרשונג ארויס אין דער זשורנאַל נאַטור פיזיקס גיט אַ ראָמאַן פּלאַטפאָרמע פֿאַר די 'רגע קוואַנטום רעוואָלוציע.'
די אַנטוויקלונג פון יקספּערמענאַל פּלאַטפאָרמס וואָס שטייַגן די פעלד פון קוואַנטום וויסנשאַפֿט און טעכנאָלאָגיע (QIST) קומט מיט אַ יינציק גאַנג פון אַדוואַנטידזשיז און טשאַלאַנדזשיז געוויינטלעך פֿאַר קיין ימערדזשאַנט טעכנאָלאָגיע. רעסעאַרטשערס אין סטאָני ברוק אוניווערסיטעט, געפירט דורך Dominik Schneble, PhD, באַריכט די פאָרמירונג פון ענין-כוואַליע פּאָלאַריטאָנס אין אַן אָפּטיש לאַטאַס, אַן יקספּערמענאַל ופדעקונג וואָס דערלויבט שטודיום פון אַ הויפט QIST פּאַראַדיגם דורך דירעקט קוואַנטום סימיאַליישאַן ניצן אַלטראַקאַלד אַטאָמס. די סייאַנטיס פאָרויסזאָגן אַז זייער ראָמאַן קוואַזיפּאַרטיקלעס, וואָס נאָכקרימען שטארק ינטעראַקטינג פאָטאָנס אין מאַטעריאַלס און דעוויסעס, אָבער סערקאַמווענט עטלעכע פון די טאָכיק טשאַלאַנדזשיז, וועט נוץ די ווייַטער אַנטוויקלונג פון QIST פּלאַטפאָרמס וואָס זענען גרייט צו רעוואַלושאַנייז קאַמפּיוטינג און קאָמוניקאַציע טעכנאָלאָגיע.
די פאָרשונג פיינדינגז זענען דיטיילד אין אַ פּאַפּיר ארויס אין דעם זשורנאַל נאַטור פיזיק.
די לערנען אָפּדאַך ליכט אויף פונדאַמענטאַל פּאָלאַריטאָן פּראָפּערטיעס און פֿאַרבונדענע פילע-גוף דערשיינונגען, און עס אָפּענס ראָמאַן פּאַסאַבילאַטיז פֿאַר שטודיום פון פּאָלאַריטאָניק קוואַנטום מאַטעריע.
אַ וויכטיק אַרויסרופן אין ארבעטן מיט פאָטאָן-באזירט QIST פּלאַטפאָרמס איז אַז כאָטש פאָטאָנס קענען זיין ידעאַל קאַריערז פון קוואַנטום אינפֿאָרמאַציע, זיי טאָן ניט נאָרמאַלי ינטעראַקט מיט יעדער אנדערער. דער אַוועק פון אַזאַ ינטעראַקשאַנז אויך ינכיבאַץ די קאַנטראָולד וועקסל פון קוואַנטום אינפֿאָרמאַציע צווישן זיי. ססיענטיסץ האָבן געפֿונען אַ וועג אַרום דעם דורך קאַפּלינג די פאָוטאַנז צו כעוויער יקסייטיישאַנז אין מאַטעריאַלס, אַזוי פאָרמינג פּאָלאַריטאָנס, כיימעראַ-ווי כייבראַדז צווישן ליכט און מאַטעריע. קאַליזשאַנז צווישן די כעוויער קוואַזיפּאַרטיקלעס דעריבער מאַכן עס מעגלעך פֿאַר די פאָוטאַנז צו יפעקטיוולי ינטעראַקט. דאָס קען געבן די ימפּלאַמענטיישאַן פון פאָטאָן-באזירט קוואַנטום טויער אַפּעריישאַנז און יווענטשאַוואַלי פון אַ גאַנץ QIST ינפראַסטראַקטשער.
אָבער, אַ הויפּט אַרויסרופן איז די לימיטעד לעבן פון די פאָטאָן-באזירט פּאָלאַריטאָנס רעכט צו זייער ראַדיאַטיווע קאַפּלינג צו די סוויווע, וואָס פירט צו אַנקאַנטראָולד ספּאַנטייניאַס פאַרפוילן און דעקאָהערענסע.
אַ קינסט רענדערינג פון די פאָרשונג פיינדינגז אין די פּאָלאַריטאָן לערנען ווייזט די אַטאָמס אין אַ אָפּטיש לאַטאַס פאָרמינג אַ ינסאַלייטינג פאַסע (לינקס); אַטאָמס ווענדן אין ענין-כוואַליע פּאָלאַריטאָנס דורך וואַקוום קאַפּלינג מידיייטיד דורך מייקראַווייוו ראַדיאַציע רעפּריזענטיד דורך די גרין קאָליר (צענטער); פּאָלאַריטאָנס ווערן רירעוודיק און פאָרמינג אַ סופּערפלויד פאַסע פֿאַר שטאַרק וואַקוום קאַפּלינג (רעכט). קרעדיט: Alfonso Lanuza / Schneble Lab / Stony Brook University.
לויט Schneble און חברים, זייער ארויס פּאָלאַריטאָן פאָרשונג סערקאַמווענט אַזאַ לימיטיישאַנז געפֿירט דורך ספּאַנטייניאַס פאַרפוילן גאָר. די פאָטאָן אַספּעקץ פון זייער פּאָלאַריטאָנס זענען אין גאנצן געפירט דורך אַטאָמישע מאַטעריע כוואליעס, פֿאַר וואָס אַזאַ אַנוואָנטיד פאַרפוילן פּראַסעסאַז טאָן ניט עקסיסטירן. דער שטריך אָפּענס אַקסעס צו פּאַראַמעטער רעזשים וואָס זענען נישט, אָדער נאָך, צוטריטלעך אין פאָטאָן-באזירט פּאָלאַריטאָניק סיסטעמען.
"די אַנטוויקלונג פון קוואַנטום מאַקאַניקס האט דאַמאַנייטאַד די לעצטע יאָרהונדערט, און אַ 'רגע קוואַנטום רעוואָלוציע' צו דער אַנטוויקלונג פון QIST און זייַן אַפּלאַקיישאַנז איז איצט געזונט אַנדערוויי אַרום די וועלט, אַרייַנגערעכנט אין קאָרפּעריישאַנז אַזאַ ווי יבם, גוגל און אַמאַזאָן," זאגט שנעבלע, אַ פּראָפעסאָר אין דער דעפּאַרטמענט פון פיזיק און אַסטראָנאָמיע אין די קאָלעדזש פון Arts און ססיענסעס. "אונדזער אַרבעט כיילייץ עטלעכע פונדאַמענטאַל קוואַנטום מעטשאַניקאַל יפעקץ וואָס זענען פון אינטערעס פֿאַר ימערדזשאַנט פאָטאָניק קוואַנטום סיסטעמען אין QIST ריינדזשינג פון סעמיקאַנדאַקטער נאַנאָפאָטאָניקס צו קרייַז קוואַנטום עלעקטראָדינאַמיק."
די סטאָני ברוק ריסערטשערז געפירט זייער יקספּעראַמאַנץ מיט אַ פּלאַטפאָרמע מיט אַלטראַקאַלד אַטאָמס אין אַן אָפּטיש לאַטאַס, אַן יי-קרייט-ווי פּאָטענציעל לאַנדשאַפט געשאפן דורך שטייענדיק כוואליעס פון ליכט. ניצן אַ דעדאַקייטאַד וואַקוום אַפּאַראַט מיט פאַרשידן לייזערז און קאָנטראָל פעלדער און אַפּערייטינג אין נאַנאָקעלווין טעמפּעראַטור, זיי ימפּלאַמענאַד אַ סצענאַר אין וואָס די אַטאָמס טראַפּט אין די לאַטאַס זיך "קלייד" זיך מיט וואלקנס פון וואַקוום יקסייטיישאַנז געמאכט פון שוואַך, יוואַנעסאַנט ענין כוואליעס.
דער קאָלעקטיוו געפונען אַז, ווי אַ רעזולטאַט, די פּאָלאַריטאָניק פּאַרטיקאַלז ווערן פיל מער רירעוודיק. די ריסערטשערז זענען ביכולת צו גלייך זאָנד זייער ינער סטרוקטור דורך דזשענטלי שאַקינג די לאַטאַס, אַזוי אַקסעס די קאַנטראַביושאַנז פון די ענין כוואליעס און די אַטאָמישע לאַטאַס עקסייטיישאַן. ווען זיי בלייבן אַליין, שפּרינגען די מאַטערי כוואַליע פּאָלאַריטאָנס דורך די לאַטאַס, ינטעראַקט מיט יעדער אנדערע, און פאָרעם סטאַביל פאַסעס פון קוואַזיפּאַרטיקלע מאַטעריע.
"מיט אונדזער עקספּערימענט מיר דורכגעקאָכט אַ קוואַנטום סימיאַליישאַן פון אַן עקססיטאָן-פּאָלאַריטאָן סיסטעם אין אַ ראָמאַן רעזשים," דערקלערט Schneble. "די זוכן צו דורכפירן אַזאַ analogue’ simulations, which in addition areאַנאַלאָג, אין דעם זינען אַז די באַטייַטיק פּאַראַמעטערס קענען זיין פרילי דייאַלד אין, זיך קאַנסטאַטוץ אַ וויכטיק ריכטונג אין QIST.
רעפערענץ: "פאָרמירונג פון ענין-כוואַליע פּאָלאַריטאָנס אין אַן אָפּטיש לאַטאַס" דורך Joonhyuk Kwon, Youngshin Kim, Alfonso Lanuza און Dominik Schneble, 31 מערץ 2022, נאַטור פיזיק.
DOI: 10.1038/s41567-022-01565-4
די סטאָני ברוק פאָרשונג אַרייַנגערעכנט גראַדזשאַוואַט סטודענטן Joonhyuk Kwon (דערווייַל אַ פּאָסטדאָק אין Sandia National Laboratory), Youngshin Kim און Alfonso Lanuza.
די אַרבעט איז געווען פאַנדאַד דורך די נאַשאַנאַל וויסנשאַפֿט וויקיפּעדיע (שענקען # NSF PHY-1912546) מיט נאָך געלט פון די SUNY צענטער פֿאַר קוואַנטום אינפֿאָרמאַציע וויסנשאַפֿט אויף לאנג אינזל.
