Физики впервые «запутали» отдельные молекулы: ключ к новой эре квантовых вычислений

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

В мире, где наука стремительно движется вперед, открывая новые горизонты познания, квантовая физика продолжает удивлять нас своими загадочными и порой контринтуитивными явлениями. Одним из таких явлений является квантовая запутанность — феномен, который Альберт Эйнштейн когда-то назвал «жутким действием на расстоянии». Но что если бы мы могли использовать эту «жуткость» в наших интересах?

Лазерная установка для охлаждения, управления и запутывания отдельных молекул
Лазерная установка для охлаждения, управления и запутывания отдельных молекул
Автор: Richard Soden, Department of Physics, Princeton University Источник: phys.org

Недавние исследования, проведенные командой физиков из Принстонского университета, показали, что молекулы могут быть связаны в состояния квантовой запутанности, что открывает перед нами весьма обнадеживающие перспективы. Эти молекулы, будучи запутанными, сохраняют свою корреляцию на любом расстоянии, что может стать основой для новых технологий в области квантовых вычислений и сенсорики.

Однако путь к созданию квантовых технологий непрост. Молекулы, несмотря на свои преимущества, такие как большее количество квантовых степеней свободы, оказались крайне сложными для контроля в лабораторных условиях. Именно эти степени свободы, делающие молекулы такими привлекательными для квантовых технологий, одновременно делают их и трудными для манипулирования.

Тем не менее, ученые из Принстона смогли преодолеть эти трудности, используя лазерное охлаждение и оптические щипцы, они достигли ультрахолодных температур, при которых квантовая механика начинает играть главную роль. Они создали массивы отдельных молекул, которые могли быть расположены в любой желаемой конфигурации, и даже добились когерентности молекулярных кубитов, что означает способность кубитов сохранять свою квантовую суперпозицию. Это открытие позволило реализовать двухкубитный вентиль, который запутал две молекулы, создавая основу для сложных квантовых операций. Такой вентиль не только демонстрирует возможность контроля над квантовым состоянием молекул, но и открывает путь к созданию более мощных и эффективных квантовых компьютеров, способных моделировать сложные материалы и решать задачи, недоступные для классических компьютеров.

Это открытие не только подтверждает возможность контролируемой квантовой запутанности на молекулярном уровне, но и демонстрирует потенциал молекул как платформы для квантовой науки. Возможности, которые открываются перед нами, огромны — от моделирования сложных материалов до исследования многочастичных квантовых систем.

1 комментарий

1
Нет, что бы написать о времени жизни таких когерентных квантовых состояний. Так опять обывателя пужают кубитами и прочими квантами. Научный шоубиз

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему проект белорусского электрокара тихо закрыли (и при чём тут Китай)

Несколько лет нам обещали доступный белорусский электромобиль: по выставкам возили концепты Академии наук, а в финале показали электрический кроссовер Belgee EX50. Но громкая история закончилась...

Правда ли, что акулы старше деревьев? Почему в этом известном факте есть подвох на 200 миллионов лет

Утверждение о том, что акулы живут на Земле дольше деревьев, часто встречается в научно-популярных статьях и передачах о природе. История акул действительно насчитывает сотни миллионов лет, и они...

Ровесник Большого взрыва: в центре Млечного Пути нашли звездное скопление возрастом 13,4 миллиарда лет

Один из главных вопросов современной астрофизики — как именно и когда сформировалась наша Галактика, Млечный Путь. Согласно физическим моделям, сборка любой крупной галактики начинается...

Почему водители останавливаются после поворота, хотя основной светофор разрешал проезд, и правильно ли они поступают

На регулируемых перекрёстках нередко складывается ситуация, когда разрешающий сигнал основного светофора позволяет выполнить поворот направо, а сразу после поворота располагается пешеходный...

Почему на советском ЗИЛ-157 водитель специально спускал колёса прямо во время движения

Представьте, что тяжёлый грузовик едет по грунтовой дороге, впереди глубокая грязь или рыхлый снег. Казалось бы, перед таким участком нужно проверить, хорошо ли накачаны колёса. Но...

Сколько весит выдох планеты: метаболизм всех людей на Земле производит 2 миллиарда тонн CO₂ в год

Жизнедеятельность человека непрерывно связана с выработкой углекислого газа. С каждым вдохом в легкие поступает кислород, который разносится кровью по тканям и участвует в расщеплении питательных...