Atomtronic دستگاه می تواند کاوشگر مرز بین کوانتومی روزمره جهان

لوس آلاموس, N. M. ژوئیه 16 سال 2020--یک دستگاه جدید که متکی بر جریان ابرها از ultracold اتم وعده های احتمالی آزمون از تقاطع بین غرابت کوانتوم جهان و آشنایی ماکروسکوپی جهان تجربه می کنیم هر روز. این atomtronic کوانتومی ابررسانا دخالت دستگاه (ماهی مرکب) است و همچنین به طور بالقوه مفید برای ultrasensitive چرخش اندازه گیری و به عنوان یک جزء در کامپیوترهای کوانتومی.

"در یک ماهی مرکب معمولی کوانتومی دخالت در جریان الکترون می تواند مورد استفاده قرار گیرد را به یکی از حساس ترین میدان مغناطیسی آشکارسازهای" گفت: Changhyun Ryu یک فیزیکدان با مواد فیزیک و کاربردهای کوانتوم در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس. "ما با استفاده از اتم خنثی به جای شارژ الکترون. به جای پاسخ گویی به میدان مغناطیسی این atomtronic نسخه از یک ماهی مرکب حساس به چرخش مکانیکی."

اگر چه کوچک و تنها در حدود ده میلیونیم یک متر در سراسر atomtronic ماهی مرکب است هزاران بار بزرگتر از مولکول ها و اتم ها هستند که به طور معمول توسط اداره قوانین مکانیک کوانتومی. نسبتا بزرگ مقیاس دستگاه اجازه می دهد تا آن را تست تئوری های ماکروسکوپی واقع گرایی است که می تواند کمک به توضیح دهید که چگونه جهان ما با آن آشنا هستند این است که سازگار با غرابت کوانتوم است که قوانین جهان بسیار کوچک مقیاس. در بیشتر عملگرا سطح atomtronic ماهی مرکب می تواند پیشنهاد بسیار حساس چرخش سنسور و یا انجام محاسبات به عنوان بخشی از کامپیوترهای کوانتومی.

محققان ایجاد شده در این دستگاه با به دام انداختن اتم های سرد در یک ورق نور لیزر. دوم لیزر متقاطع ورق "نقاشی" الگوهای که هدایت اتم به دو semicircles از هم جدا شده توسط شکاف های کوچک شناخته شده به عنوان اتصالات جوزفسون.

زمانی که ماهی مرکب در چرخش است و از اتصالات جوزفسون در حال نقل مکان کرد و به سمت یکدیگر جمعيت اتم در semicircles تغییر به عنوان یک نتیجه از مکانیک کوانتومی دخالت جریان از طریق اتصالات جوزفسون. با شمارش اتم ها در هر بخش نیم دایره محققان می تواند بسیار دقیق تعیین نرخ این سیستم در حال چرخش است.

به عنوان اولین نمونه atomtronic ماهی مرکب دستگاه دارای یک راه طولانی برای رفتن قبل از آن می تواند منجر به سیستم های هدایت و یا بینش ارتباط بین کوانتومی و کلاسیک جهان است. محققان انتظار دارند که پوسته پوسته شدن دستگاه به تولید قطر بزرگتر atomtronic ماهی مرکب می تواند باز کردن درب به برنامه های عملی و جدید مکانیک کوانتومی بینش.

###

انتشار: Quantum تداخل جریان در یک atomtronic ماهی مرکب, C. Ryu E. C. سامسون و M. G. Boshier, طبیعت, ارتباطات, DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-17185-6

بودجه: Los Alamos National Laboratory آزمایشگاه به کارگردانی تحقیق و توسعه برنامه

ملی لوس آلاموس و آزمایشگاه یک تحقیقات چند رشته ای نهاد درگیر در علوم استراتژیک به نمایندگی از امنیت ملی است که مدیریت سه گانه, یک سرویس گرا امنیت ملی علم سازمان به همان اندازه متعلق به آن سه نفر اعضای هیات موسس: Battelle Memorial Institute (Battelle), the Texas A&M University System (TAMUS) و رجنت از دانشگاه کالیفرنیا (UC) برای وزارت انرژی ملی امنیت هسته ای دولت.

لوس آلاموس افزایش امنیت ملی از طریق حصول اطمینان از ایمنی و قابلیت اطمینان از هسته ای آمریکا ذخایر در حال توسعه فن آوری به منظور کاهش تهدید از سلاح های کشتار جمعی و حل مشکلات مربوط به انرژی و محیط زیست و زیرساخت های بهداشت و امنیت جهانی و نگرانی است.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.