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:
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 2245 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 2302 0 Технология
0
«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 4072 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 1638 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 1523 0 Технология
0
США запустили новые высокоточные атомные часы
Национальный институт стандартов и технологий (NIST) министерства торговли США 3 апреля 2014 года ввел в строй новые атомные часы NIST-F2, которые накапливают ошибку в одну секунду в течение 300 миллионов лет. Согласно сообщению NIST, новые часы заменили ..
2014-04-04 1400 0 Технология
0
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 1750 0 Технология
0
IBM установила атомарные пределы плотности памяти
Учёные из научно-исследовательского подразделения IBM Research корпорации IBM успешно продемонстрировали возможность хранения информации в ячейке памяти, состоящей всего лишь из 12-ти магнитных атомов. Для сравнения: современный жесткий диск использует около миллиона атомов для хранения одного бита информации. ..
2012-05-5 1870 0 Технология
0
Ученые создали самое маленькое магнитное запоминающее устройство
Ученые из германского научного центра CFEL и специалисты IBM создали самое маленькое в мире магнитное запоминающее устройство - они смогли записать один байт на 96 атомах, в то время как для записи этого объема данных на современных жестких дисках требуется полмиллиарда атомов, говорится ..
2012-01-13 3340 0 Технология
0
«Фуллерен» из 40 атомов бора используют для хранения водорода
Ученые из Китая и США спрогнозировали существование стабильного фуллереноподобного соединения, состоящего из 40 атомов бора. Свое исследование авторы опубликовали в журнале Nature Chemistry, кратко с ним можно ознакомиться на сайте Nature. В качестве элементов, формирующих объемную структуру молекулы, у нового соединения ..
2014-07-15 1408 0 Технология
0
Новый микрочип передает в трех измерениях
Ученые из Университета Кембриджа создали новый тип микрочипа, который позволяет использовать информацию, передавая в трех измерениях. В будущем 3D-микрочип мог бы улучшить емкость хранения, что позволяет информации распределяться в несколько слов вместо уплотнения в один слой.Они использовали крошечные магнитные ..
2013-02-2 1338 0 Технология
0
Физики создали рекордно точные атомные часы
Сотрудники Национального института стандартов США разработали часы на основе атомов иттербия, которые в 10 раз превосходят все существующие аналоги по точности. Описание часов опубликовано в журнале Science и пресс-релизе Института, кратко о работе можно прочитать на сайте New Scientist. Часы состоят из 10 тысяч отдельных ..
2013-08-23 1349 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 2026 0 Технология
1
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 1745 0 Технология
0
Придуман электрический переключатель толщиной в три атома
Инженеры из Стэнфорда смоделировали электронный переключатель между проводящими и непроводящими состояниями кристалла специального вида. Исследование ученых опубликовано в журнале Nature Communications, а кратко с ним можно ознакомиться на сайте Стэнфордского университета. Ученые считают, что они обнаружили материал, способный переключаться между ..
2014-07-02 1465 0 Технология
-1