Світлове програмування атомів без зовнішніх магнітних полів
Дослідники з Вільнюського університету запропонували теоретичну модель, яка оптичними вихорами формує до 10 000 кудит-станів без зовнішніх магнітних полів.
Фізики з фізичного факультету Вільнюського університету запропонували теоретичну модель для керування атомами за допомогою світла без застосування зовнішніх магнітних полів. У моделі використовують оптичні вихори й попередньо підготовлене атомне середовище, щоб змінювати форму пучка і його поляризацію.
У запропонованій схемі складний лазерний пучок з спіральною структурою фронту хвилі — оптичний вихор — проходить через газ атомів з трьома енергетичними рівнями. Пучок формує в газі просторовий рисунок: у деяких ділянках атоми сильніше поглинають світло, в інших стають майже прозорими. Така просторова зміна поглинання створює зворотний зв’язок, який перебудовує сам пучок.
Оптичні вихори мають темне ядро, де інтенсивність наближається до нуля, і несуть топологічний заряд, який у моделі може бути будь-яким цілим числом без вказаної верхньої межі. За розрахунками авторів, це дозволяє отримати до 10 000 різних станів для кудитів — одиниць інформації з більш ніж двома рівнями.
У результаті взаємодії з атомним середовищем початкова кільцева форма пучка може перетворюватися на пелюстковий візерунок з кількома яскравими ділянками навколо центру, а просторова структура поляризації набуває більш складного вигляду. Автори відзначають, що раніше подібний контроль форми і поляризації зазвичай досягали із застосуванням потужних зовнішніх магнітних полів і складного обладнання.
У статті автори вказують на теоретичні перспективи застосування підходу в квантових технологіях: прискорення операцій у квантових процесорах, кодування інформації в багаторівневих системах для підвищення стійкості ліній зв’язку та підвищення чутливості оптичних датчиків. Водночас робота є теоретичною моделлю і потребує подальших експериментальних досліджень та технічної розробки для практичної реалізації.
Як додатковий контекст, 17 червня Sandia National Laboratories і Quantinuum опублікували рецензовану статтю про 98-кубітну систему Helios, що відображає поточний рівень розробок у галузі квантових обчислень.
Матеріали на GNcrypto надаються виключно з інформаційною метою і не є фінансовою порадою. Ми намагаємось забезпечувати точність та актуальність даних, однак не можемо гарантувати їхню повну достовірність чи надійність. GNcrypto не несе відповідальності за можливі помилки, упущення або фінансові збитки, що можуть виникнути внаслідок використання цієї інформації. Усі дії ви здійснюєте на власний ризик. Завжди проводьте власне дослідження та звертайтесь до фахівців. Детальніше дивіться на наших сторiнках Умови, Політика конфіденційності та Дисклеймер.
Статті цього автора
