【為什麼超冷氣體是像一個無線網路】

明道

【為什麼超冷氣體是像一個無線網路】

 

顯示無線網路和裡德堡氣體之間的相似之處

令人驚訝的相似性之間的"裡德堡原子"超冷氣體和無線電信網路已發現的數學家和物理學家在荷蘭艾恩德霍芬技術大學。

使用演算法旨在刺激某些無線網路的性能，杰倫 · 桑德斯和他的同事獲得了深入瞭解為什麼這些原子有時形成的晶體結構。

也可以使用演算法來控制這種結構，可能因此在具體的量子態中創建和量子資訊的應用程式中使用裡德堡原子的合奏。技術可能連一天用於創建使用裡德堡原子的量子邏輯門。

在新工作的中心一項議定書稱為"載波偵聽多址訪問"(CSMA)，其中涉及到的節點 — — 說 Wi-fi 基站 — — 每個可以接收和發送無線資料的集合。

一個節點發送一個信號之前，它使用它的接收器，感覺到附近節點是否也轉遞。

如果另一個信號感覺到，節點包含關閉傳輸直到電波很清楚 — — 目標節點的網路正在通過節點之間的干擾最小化最大化可用頻寬的使用。

阻止鄰居

桑德斯是一位數學家，意識到這一趨勢為無線節點到其鄰國當接通開關由裡德堡原子中共用超冷氣體。

這種原子是不尋常的他們有一個已被提升為一種非常高能狀態 — — 通常由發射鐳射燈在氣體的電子。

這意味著因為其電子離原子核可以非常容易地極化原子。

此屬性更改鄰近原子，防止他們吸收光和成為裡德堡原子本身的能量水準。

事實上，已經用這種"偶極子封鎖"效果來創建"慢光"，而裡德伯原子的偶極子相互作用已用於創建量子邏輯門。

桑德斯和他的同事參照其裡德堡氣體作為位於固定位置，這是一個合理的假設為 microkelvin 溫度下氣體的原子的集合。

裡德堡態然後放一個原子由正在作出吸收鐳射光在兩個頻率。

在原子使過渡的速率是類似于無線節點開啟的速率。

在哪個裡德堡原子衰變，與此同時，率是類似于無線節點關閉的速率。

可以由鞏偶極子的封鎖，假設所有原子裡德堡原子的一定半徑內不能都興奮直到那裡德堡原子衰變。

與此同時，為了類比真實的無線網路中的每個節點將打開和關閉切換速率取決於網路的那一部分的精確交通的事實，團隊的模型允許鐳射強度內的氣體，會影響勵磁和衰變率發生變化。

結晶格子出現

在他們的工作，研究人員當時能夠對基於他們理解 CSMA 網路裡德堡氣體的行為進行調查。

他們然後可以計算特定配置的原子裡德堡和非裡德堡原子會發生的概率。

這些計算顯示最可能的配置類似于定期結晶格子裡德堡原子。

考慮到實驗表明一些裡德堡氣體做形成的晶體結構，該小組說及其分析理解為什麼出現這種情況在比喻到無線網路提供了一個模型。

使用一種演算法，最初設計用於最大化的無線網路的輸送量，桑德斯和他的同事還審查了如何為單個原子的鐳射強度應配置為所需的結構出現。

這項工作很重要，因為它可因此用於創建具體可以用作專門準備的量子態或作為量子邏輯門的裡德伯原子的結構。

更好的無線網路公司

桑德斯告訴physicsworld.com那種現在想法團隊在實驗室中如何能實施其控制演算法。

以及打開從超冷裡德堡氣體所作的量子邏輯門的大門，在實驗室中創建這些系統可能實際上導致更好的無線網路。

原因是 CSMA 網路性能的最大化是一個數學上困難的問題裡, 德堡氣體可以提供網路性能類比的方法。

研究描述的物理評論快報，可上arXiv預印本.

關於作者

麥高樂莊士敦是 physicsworld.com 的編輯器中

 

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2014%2Fapr%2F28%2Fwhy-an-ultracold-gas-is-like-a-wireless-network