设置
  • 日夜间
    随系统
    浅色
    深色
  • 主题色

量子模拟突破:原子间距缩小至50纳米

2024-05-06 12:48:23 来源: 中国科技网

利用量子模拟器将原子尽可能紧密地排列在一起,有助科学家探索奇异物质状态,构建新型量子材料。传统上,这些模拟器捕获原子的间隔至少为500纳米。现在,美国麻省理工学院研究人员开发出一种新技术,突破了这一限制,将原子间距离缩小到原来的1/10,相距仅50纳米。相关研究发表在最新一期《科学》杂志上。ed6流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

在量子力学领域,邻近性占据主导地位。原子越近,它们的相互作用就越强。为了操纵和排列原子,科学家通常先将一团原子云冷却到接近绝对零度,然后使用激光束系统将原子限制在光陷阱中。此次,研究团队首先将原子云冷却到大约1微开尔文,仅比绝对零度高一点点,此时原子几乎处于静止状态。然后,他们用激光将冷冻粒子移动到所需位置。ed6流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

研究人员使用了两束具有不同频率(颜色)和偏振角度的激光。当两束光穿过超冷原子云时,原子会沿着两束激光的偏振方向调整自旋方向,使光束产生两组相同原子,但是自旋相反。ed6流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

每束激光形成一个驻波,即电场强度在空间上呈周期性变化的图案,其空间周期为500纳米。由于它们的偏振不同,每个驻波都会吸引和聚集两组原子中的一组,这取决于它们的自旋。激光可重叠和调谐,使得它们各自的峰值之间距离只有50纳米,这意味着每个激光峰值所吸引的原子将以同样的50纳米隔开。ed6流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

实验中所用原子为镝,镝是自然界最具磁性的原子之一。研究团队用这种新方法操纵两层镝原子,并将两层之间的距离精确地定位为50纳米。在这种极近距离下,磁相互作用比两层之间相隔500纳米的情况强1000倍。ed6流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

研究团队发现,因原子接近而增强的磁力会导致“热化”,即热量从一层传递到另一层,以及各层之间的同步振荡。当层之间的距离拉大,这些效应就会逐渐减弱。ed6流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

研究人员表示,新技术还可用其他原子来研究量子现象。他们计划用该技术来操纵原子,使其形成一个纯磁性量子门,这是一种新型量子计算机的关键组成部分。ed6流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

利用量子模拟器将原子尽可能紧密地排列在一起,有助科学家探索奇异物质状态,构建新型量子材料。传统上,这些模拟器捕获原子的间隔至少为500纳米。现在,美国麻省理工学院研究人员开发出一种新技术,突破了这一限制,将原子间距离缩小到原来的1/10,相距仅50纳米。相关研究发表在最新一期《科学》杂志上。ed6流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

在量子力学领域,邻近性占据主导地位。原子越近,它们的相互作用就越强。为了操纵和排列原子,科学家通常先将一团原子云冷却到接近绝对零度,然后使用激光束系统将原子限制在光陷阱中。此次,研究团队首先将原子云冷却到大约1微开尔文,仅比绝对零度高一点点,此时原子几乎处于静止状态。然后,他们用激光将冷冻粒子移动到所需位置。ed6流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

研究人员使用了两束具有不同频率(颜色)和偏振角度的激光。当两束光穿过超冷原子云时,原子会沿着两束激光的偏振方向调整自旋方向,使光束产生两组相同原子,但是自旋相反。ed6流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

每束激光形成一个驻波,即电场强度在空间上呈周期性变化的图案,其空间周期为500纳米。由于它们的偏振不同,每个驻波都会吸引和聚集两组原子中的一组,这取决于它们的自旋。激光可重叠和调谐,使得它们各自的峰值之间距离只有50纳米,这意味着每个激光峰值所吸引的原子将以同样的50纳米隔开。ed6流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

实验中所用原子为镝,镝是自然界最具磁性的原子之一。研究团队用这种新方法操纵两层镝原子,并将两层之间的距离精确地定位为50纳米。在这种极近距离下,磁相互作用比两层之间相隔500纳米的情况强1000倍。ed6流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

研究团队发现,因原子接近而增强的磁力会导致“热化”,即热量从一层传递到另一层,以及各层之间的同步振荡。当层之间的距离拉大,这些效应就会逐渐减弱。ed6流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

研究人员表示,新技术还可用其他原子来研究量子现象。他们计划用该技术来操纵原子,使其形成一个纯磁性量子门,这是一种新型量子计算机的关键组成部分。ed6流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

本文链接:量子模拟突破:原子间距缩小至50纳米http://www.llsum.com/show-2-5676-0.html

声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

上一篇: 中国出口产品正向“专精特新”发展

下一篇: 家政机器人迎来高光时刻

热门资讯

推荐资讯

  • 日榜
  • 周榜
  • 月榜