【如何構建量子牛頓的搖籃】

明道

【如何構建量子牛頓的搖籃】

 

來來回回： 經典牛頓的搖籃

量子類比受歡迎的"牛頓的搖籃"的兩名男子在義大利的物理學家提出了玩具。

喜歡動量轉移在玩具，研究小組認為它應該有可能達到近乎完美的傳輸的沿著一條線中 1 D 玻色 — 愛因斯坦凝聚的超冷原子的量子波函數。

根據這一對，工作可以説明開發實現高品質波傳輸的量子資訊系統。

牛頓的搖籃最好描述為"行政辦公桌的玩具"，是一種設備，演示的能量守恆和動量。

它是由小，具有相同大小的金屬球吊在兩個水準橫條圖。

當一個球是解除，允許將下降時，它罷工其近鄰，停下來。但其勢頭跨領域的其他傳輸和推進到空氣只球線的另一端。

超冷抱著

羅伯托 · Franzosi量子科學和技術研究所在墔和國家光學研究所、 國家研究理事會，以及一個位於 Vaia從複雜的系統，在佛羅倫斯，國家研究理事會國家研究所的同事成為了對感興趣的量子牛頓的搖籃，作為他們工作上不尋常的局部擾動量子態動力學的一部分。

Franzosi 指出他們超冷原子上根據他們的設計，因為它是一個最多才多藝的量子系統，從實驗的角度。

"冷原子視為優秀試驗台的繁多的量子現象，"說 Franzosi，解釋說"與一個合適的設置，它有可能實現 [准]-完美傳輸的量子波函數."

Franzosi 的建議不是第一次，雖然 — —在 2006 年也做過類似實驗由一組單獨的研究人員，也試圖創建量子牛頓的搖籃。

Franzosi 說雖然這一實驗是"令人著迷的示範如何相干態的經典粒子的量子類比"，它仍然並不代表完美的類比。

這是因為它不是由組成的個體量子系統 （剛性球體類比） 與最近鄰相互作用他們 （球體之間的碰撞類比） 1 D 系統。

若要創建完美的類比，Franzosi 和 Vaia 提出了開始的兩個原子的種類 — — 那就是，玻色-愛因斯坦凝聚與中兩個激發態的原子。原子被困在已運行通過它縱向光學晶格 1 D 管。

Franzosi 說這種限制不能創建使用反向傳播的雷射光束形成駐波，陷阱的原子，因此宏觀發展兩個填充相干態。

"Fermionized"玻色子嗎？

該系統將然後不停在一個強大的"唐克斯 — — 拉多政權"— — 一個特殊類型的強關聯的量子系統，提出了近 50 年前，但只有通過實驗實現了 2004 年。

在這樣的氣體，通常強相互作用玻色子，有排斥相互作用，都局限在 1 D 合奏中。

由於強烈的排斥感，玻色子不佔用空間中的相同位置有效地模仿費米子在那裡形成了一種"fermionized"的玻色氣體的點到泡利不相容原理。

這種氣體然後表現出很多的費米屬性 — — 費米密度分佈 — — 除了動量分佈，不會顯示理想費米量子行為等。

在唐克斯 — — 拉多政權，強烈的排斥相互作用在任何格子網站防止雙人入住。

這可以確保每個網站包含一個原子的波函數是兩個超精細原子態的疊加態。

此外，樂團將保留其特性的動量分佈。

一旦原子排列這種方式，一個干擾的波函數被觸發脈衝鐳射耦合與給定網站中的超精細原子狀態。

 

 

類比量子抱著： 一個不安的波函數

"我們已經表明在網站之間的隧道使系統相當於免費費米氣體在一個有限的格子，"Franzosi 說。

所以，波函數擾動開始來回彈跳從兩端，就像牛頓的搖籃的最外面兩個領域。

研究人員說實驗關聯的機械動力傳輸的波函數擾動的傳播。

雖然 Franzosi 認為實驗建議是可行的"不過，我是理論家，我沒有對它進行的機會"，他說。

雖然他和 Vaia 感覺到實驗實現他們的量子搖籃值得的"洞見它將給進的量子力學糾纏態美"，他們指出，這種系統可能有未來的應用程式從原子干涉儀對量子記憶和甚至量子通信通道的一切。

研究人員現在正在馬赫-曾德爾干涉儀 — — 一種設備，用於確定相對變化的階段之間從一個單一的源頭 — — 在一個類似的設置中使用冷原子獲得的兩個准直光束變換類比。

這項研究發表在雜誌上的物理 B .

關於作者

Tushna 糧食是非議的記者

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2014%2Fmay%2F02%2Fhow-to-build-a-quantum-newtons-cradle