Физики запутали рекордное количество атомов

Физики запутали рекордное количество атомов

Физикам из Стэнфордского университета удалось создать самую большую квантовую систему, состоящую из запутанных атомов. Все частицы в ней, число которых достигает полмиллиона, могут мгновенно взаимодействовать друг с другом, каким бы большим не было расстояние между ними. Статья ученых опубликована в журнале Physical Review Letters. Об этом сообщает сайт Phys.org.

Для создания системы исследователи охладили 500 тысяч атомов рубидия до температуры 25 микрокельвинов (ноль градусов Кельвина — он же абсолютный ноль температуры — равен минус 273,15 градуса Цельсия). Атомы рубидия являются бозонами, то есть подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна. Иными словами, они могут занимать одинаковые энергетические уровни, в том числе достигать минимально возможного квантового состояния. В результате при охлаждении почти до абсолютного нуля бозоны образуют квантовую жидкость, называемую конденсатом Бозе-Эйнштейна, которая способна течь без трения.

Чтобы доказать, что две частицы в квантовой системе являются запутанными (сцепленными), физики многократно измеряют их состояния. Если полученные результаты удовлетворяют неравенствам Белла, то это говорит о том, что частицы просто синхронизированы какими-то скрытыми параметрами. Если же неравенства Белла нарушаются, то они действительно запутаны. При этом квантовую сцепленность приходится доказывать для каждой пары частиц, что неудобно в случае больших систем.

В ходе эксперимента использовался метод, основанный на сжатом состоянии. Вместо того чтобы измерять квантовые характеристики каждого атома, ученые особым образом измеряли параметры всей системы. При этом один параметр становился более определенным, а другой менее, чем это было позволено для несцепленных частиц. После ряда измерений коллективного состояния сжатой системы выяснилось, что оно не удовлетворяло неравенствам Белла.

Lenta.ru

Похожие новости:
«Отрицательные» кластеры атомов водорода впервые получили в лаборатории
Физики из университета Иннсбрука (Австрия), Свободного университета Берлина и Университета Лейчестера впервые получили отрицательно заряженные кластеры из большого количества атомов водорода. Некоторые теоретики предсказывают, что такие кластеры могут существовать в межзвездном пространстве. Наиболее устойчивыми оказались ..
2016-12-30 3445 0 Технология
0
Создана первая супермолекула из искусственных атомов
Исследователи из Колумбийского университета в Нью-Йорке впервые создали молекулы из суператомов — кластеров атомов, которые способны имитировать свойства других элементов периодической системы. Для этого ученые использовали кобальт и селен, а также металлоорганические соединения. Статья, описывающая результаты работы, ..
2016-07-21 1727 0 Технология
0
Создана первая супермолекула из искусственных атомов
Исследователи из Колумбийского университета в Нью-Йорке впервые создали молекулы из суператомов — кластеров атомов, которые способны имитировать свойства других элементов периодической системы. Для этого ученые использовали кобальт и селен, а также металлоорганические соединения. Статья, описывающая результаты работы, ..
2016-07-24 1808 0 Технология
0
Сероводород при высоком давлении оказался сверхпроводником
Международная группа физиков предложила новое объяснение тому, что при высоких температурах сероводород превращается в сверхпроводник тока. Таким образом ученые подтвердили эксперименты своих коллег. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters. В начале ..
2015-04-19 1418 0 Технология
1
Физики создали самые холодные молекулы
Американские ученые создали самые холодные молекулы, охладив газ из натрия и калия (NaK) до 500 нанокельвинов. Об открытии сообщается в журнале Physical Review Letters, а коротко о нем рассказывает издание Live Science. Физики давно размышляют о том, как ведет себя материя при сверхнизких температурах. ..
2015-06-16 1020 0 Технология
1
Лучший транзистор построили при помощи ДНК
В лаборатории точно на фантастической кухне — учёные готовят микросхемы нового поколения. Блюдо — крошечная пластина из кремния, на которой аккуратно разложены выпрямленные или, как говорят учёные, "расчёсанные" нити ДНК. Манипуляции с газами и растворами, и вот химик-кулинар готов ..
2013-09-10 896 0 Технология
0
Создан новый тип носителя информации
Американские физики предложили новый компактный носитель информации. Исследование опубликовано в журнале Science Advances, кратко о нем сообщает издание EurekAlert!Физики создали трехмерный алмазный чип, в котором для хранения памяти используются азото-замещенные вакансии — один из дефектов кристаллической решетки, ..
2016-10-27 12591 0 Технология
0
Физики сделали транзистор из одного атома
Международная группа ученых создала транзистор, состоящий из одного атома фосфора, размещенного на кремниевой подложке. Статья ученых появилась в журнале Nature Nanotechnology. Физики уже достаточно давно умеют манипулировать отдельными атомами. Например, с помощью сканирующего туннельного микроскопа еще в 1990 году ..
2012-02-20 1234 0 Технология
0
Дефектный алмаз превратили в источник отдельных фотонов
Японские и европейские физики создали источник единичных фотонов на основе дефекта в алмазе, работающий при комнатной температуре. Статья ученых появилась в журнале Nature Photonics. В рамках работы рассматривались особые дефекты, именуемые NV-центрами, или азотно-замещенными вакансиями в алмазе. Это класс так называемых точечных дефектов, состоящих ..
2012-04-16 1264 0 Технология
0
Изготовлен самый прочный материал в мире
Австрийские исследователи впервые наладили стабильное производство экзотической формы углерода — карбина, который в 40 раз превышает по прочности алмаз. Об этом они рассказали на страницах журнала Nature Materials. Свойства карбина ученые рассчитали еще несколько лет назад и выяснили, что по прочности он превосходит все известные людям ..
2016-04-16 3129 0 Технология
2
Иттербиевые атомные часы поставили рекорд стабильности
В Национальном институте стандартов и технологий (NIST) в США хранятся самые стабильные в мире часы. Они измеряют время благодаря колебаниям атомов иттербия, которые выполняют роль своеобразного маятника или метронома. Точность их настолько высока, что если бы часы завели в момент Большого ..
2013-08-25 1201 0 Технология
0
Создан один бит памяти всего из 12 атомов
Исследовательское отделение IBM не перестает удивлять мир все новыми рекордами по наименьшему количеству атомов, применяемых для сохранения одного бита информации, фундаментальной единицы цифровых данных. На этот раз, это число составляет всего лишь 12. Как заявили в IBM, это довольно значительное улучшение текущих ..
2012-01-30 1122 0 Технология
0
Из серебра сделали ультрастабильные суператомы
Две независимые группы химиков научились собирать из 44 атомов серебра «суператомы», которые из-за особенностей электронной структуры обладают уникальной химической стабильностью. Одна из работ опубликована в Nature, вторая — в Nature Communications, кратко об исследованиях пишет NatureNews. Серебряные наночастицы, ..
2013-09-6 1060 0 Технология
0
Ученые предложили взрывать бактерии при помощи наночастиц
Физики и химики из Дании, Бразилии и США предложили новый способ уничтожения бактериальных клеток. По мнению специалистов, их можно взрывать с помощью специальных наночастиц. Результаты исследований авторов доступны в форме препринта в каталоге arXiv.org, а кратко с ними можно ознакомится на сайте ..
2014-09-04 971 0 Технология
0
Физики создали самые точные часы на сегодняшний день
Известен тот факт, что возраст Вселенной составляет около 13.8 миллиарда лет плюс-минус несколько сотен миллионов лет. Если измерить такой промежуток времени с помощью самых точных атомных часов, имеющихся в распоряжении людей на сегодняшний день, то погрешность измерений ..
2013-06-2 902 0 Технология
0