ТеорФизика
Стерлитамакский филиал БашГУ

Главная » 2011 » Декабрь » 17

Вибрирующие запутанные алмазы

17.12.2011 992 0.0 Pioneer
Алмазы знамениты своей неземной красотой и твердостью, но они также могут быть лучшими друзьями физика. В Nature Photonics and Science международная команда ученых сообщает, что удивительное квантовое состояние, называемое «запутанностью», было достигнуто в двух 3-хмиллиметровых кристаллах алмаза, находящихся на расстоянии 15 см друг от друга, при комнатной температуре.

"Одним из удивительных эффектов, хорошо известным в системах атомного масштаба, является возможность суперпозиции - способность объекта быть в двух местах одновременно", объясняет Ян Уолмсли (Ian Walmsley), с факультета физики Оксфордского университета.

"Мы показали, что Вы можете взять два алмаза - не совсем предметы повседневного пользования, но по крайней мере простые и узнаваемые - и поместить их в такое состояние: в частности, вибрационное суперпозиционное состояние одного алмаза  вибрирование, а другого нет, и наоборот".

"Этот особый вид суперпозиции называется «запутанность» и имеет такой характер, который может быть использован для применения квантовой физики к новым технологиям, особенно в сфере коммуникаций и вычислений".

Поскольку запутанность может быть легко нарушена окружающей средой, она обычно наблюдается только в изолированных системах, охлажденных до температур близких к абсолютному нулю.

Но структура алмаза делает его другим: "Для возбуждения колебательных движений в алмазе требуется температура около 2000 градусов по Цельсию", комментирует Джошуа Нанна (Joshua Nunn) с факультета физики Оксфордского университета, а также член исследовательской группы.

«Так при комнатной температуре вибрации нет. Система ведет себя в этом смысле, как очень холодное облако атомов".

Исследователи из Оксфордского университета, Национального университета Сингапура и Национального исследовательского совета (National Research Council) Канады использовали другое свойство алмаза: он рассеивает свет таким образом, что падающий фотон может быть преобразован в фотон с более низкой энергией, а оставшаяся энергия идет на вибрации.

Эти вибрации или "звон" ("ringing") в кристалле алмаза могут быть обнаружены с помощью лазера.

"Мы посылали импульсы лазерного света через оба алмазов", говорит Ян Уолмсли. "Большую часть времени свет проходит напрямую через кристаллы, но иногда теряет часть энергии в одном из кристаллов, устанавливая его звон, и выходя с меньшей энергией - с более низкой частотой".

Свет после прохождения кристаллов объединяется, чтобы, когда низкочастотный импульс обнаружен, ученым стало известно, что один из алмазов вибрирует, но не какой именно.

«В действительности, Вселенная не знает, какой бриллиант вибрирует!", объясняет Джошуа Нанна. "Алмазы запутаны, вибрации распределяются между ними, даже если они разнесены в пространстве. Мы можем использовать подобную методику для измерения алмазов и определить, что это произошло".

Тот факт, что запутывание происходит внутри предметов бытового пользования не удивительно, но до сих пор большинство людей думают, что наблюдение невозможно из-за "размытия" или помех окружающей среды.

Нанна говорит, что их подход может побудить ученых к поискам странных квантовых эффектов в местах, где ранее они не были бы в состоянии их обнаружить.

Пока до практического применения далеко, но в статье Nature Photonics описывается, как можно было бы создать алмазную "квантовую память" для фотонных квантовых вычислений.

Ян Уолмсли комментирует: «Несколько групп по всему миру разрабатывают различные элементы нанофотонного процессора и вибрационная квантовая память для фотонов может быть включена в них".

Источник материала: physorg.com
Комментариев: 1
Kostya
Konstantin 02.06.2012
Алмазы, просто нереально красивы, да и не только красивы, благодаря им сделано много открытий!Люди прочитайте много о них, это очень интересно!
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Сайт управляется системой uCoz