【糾纏態的原子 — — 光子對按需創建】

八方 · 發表於 2014-6-9 06:21:08

【糾纏態的原子 — — 光子對按需創建】

在需求上的糾纏

第一次系統能夠產生原子 — — 光子糾纏對需求已建成由美國物理學家。

設置使用超冷原子的光學的晶格 1 (D) 發出一個單個的光子。

然而，與以前的實驗，在其中的原子的量子態光子發射後立即摧毀了不同的原子狀態長存，糾纏光子。

系統的另一個重要功能是確定性的生產糾纏態上的需求。

在一起，可以利用這些屬性來創建用於處理和分發量子資訊網路。

糾纏是一種純粹量子力學現象，它允許兩個粒子有更密切的關係比允許的經典物理學。

這種關係可以利用量子資訊系統中，物理學家們熱衷於在實際應用中創建糾纏態的系統，可以用於。

尤其是，研究人員想糾纏光的光子 — — 可以攜帶超過數百公里 — — 與穩定平穩量子位（量子比特) 的量子資訊如囚禁原子。

這一問題，但是，是可以將很難得到光子，與這種固定的量子比特以可靠的方式進行交互。

被封鎖的原子

在合奏的超冷原子裡德堡態向前提供的方法，因為這些高度興奮的狀態和光反應非常強烈。

他們多是像裡德堡原子，在其中一個電子提升到很高的能量狀態。

然而，在這種情況下電子不是一個特定原子而與整個合奏與相關聯。

由於稱為，"裡德堡勵磁封鎖"效果，一次只能有一個裡德堡態可以發生在合奏，可以確保只有一個單個的光子是發射或吸收。

雖然以前曾經能夠存儲和發射光子使用裡德堡態物理學家，任何糾纏為什麼要忍受在原子中長時間可測得。

現在，亞曆克斯庫茲米奇和佐治亞理工學院的同事們有來帶的方法來糾纏光子和裡德堡國家相對較長一段時間。

實驗開始通過冷卻到 microkelvin 溫度 87 銣原子的氣體。

鐳射場然後開機才能創建含有約 500 原子在一條線 1 D 光學晶格。

這合奏然後放在一個集體裡德堡狀態的光斑它與雷射脈衝。

更多脈衝然後開火的合奏，產生一個光子糾纏的態和仍然在原子合奏的"自旋波"狀態的影響。

然後測量了發射光子的階段。

要確認光子糾纏在一起的原子的合奏，在原子，導致它們發出的自旋波狀態的特點是第二個光子發射更多的脈衝。

階段的相關性

這第二個光子的階段測量和多次重複這一過程，確定兩個光子的各個階段之間的相互關係。

該團隊發現相關性是大於允許的經典物理學，因此糾纏的光子和原子系綜的。

由不同的兩個光子排放之間的延遲時間，團隊是能夠在工作中的原子的合奏 — — 研究人員計算要幾微秒忍受多久糾纏了。

雖然這聽起來不長，但它是不足以使光子旅行幾百米，這意味著在實驗室中以創建一種簡單的量子資訊處理電路幾個這種原子合奏可以連接在一起。

該系統的一個重要特點是糾纏是確定性 — — 至少在原則。

這意味著過程會創建糾纏的對每一次，如果可以使用完美的實驗設置來實現。

這是不同于許多其他用於創建糾纏的計畫本來是概率性和不能提供每次的糾纏的態。

系統的另一個重要特點是它可以生成多達 5000 糾纏的光子每秒 — — 比以前的系統使用裡德堡態多一千倍。

啟用量子網路

在一起，這些功能建議可以連接幾個這種源來創建一個用於處理量子資訊的多節點網路。

庫茲米奇說："這種原子 — — 光糾纏可能有用的分散式的量子系統，可適用于量子通信、計算或類似的任務，實現關於未來工作"。

在英國特勒姆大學的查理斯 · 亞當斯描述作為"突破性"和"為實現量子網路的關鍵推進"的工作。

庫茲米奇和他的同事現在正在研究如何改善用於容納的原子，應增加為其糾纏長存的時間的陷阱。

實驗描述的性質.

關於作者

麥高樂莊士敦是 physicsworld.com 的編輯器中

		自動登錄	找回密碼
密碼			【立即註冊】