Запутанные атомы научили совместно излучать

Физики добились, чтобы пара запутанных атомов излучала один фотон. Параметры получающейся частицы зависят от свойств системы, что позволяет изучать запутанные частицы оптическими методами. Также авторы предлагают использовать достижение в прецизионных датчиках, например, измеряющих магнитное поле. Работа с изложением результатов опубликована в журнале Physical Review Letters.

В последние годы физические исследования вплотную приблизились к созданию прикладных технологий на основе квантовых законов. Подобные устройства могли бы обеспечить существенный прогресс в метрологии, вычислительных системах, информатике и других областях. Одно из основных условий работы таких приборов — точный контроль условий, в которых находятся используемые атомы.

В новой работе физиков из Инсбрукского университета имени Леопольда и Франца (Австрия) продемонстрирован новый способ мониторинга запутанности между атомами — специфического квантового состояния, в котором свойства частиц оказываются связаны даже в том случае, если сами объекты находятся друг от друга на большом расстоянии. «Сегодня мы научились контролировать положение и запутанность атомов и получать отдельные фотоны по мере необходимости, — говорит ведущий автор работы Габриэль Аранеда. — Скомбинировав эти навыки, мы можем исследовать эффекты запутанности в коллективных взаимодействиях атомов со светом».

Физики измеряли интерференцию фотонов, испущенных отдельными атомами бария, и сравнили ее с частицами света, полученными в экспериментах с запутанными атомами. Выяснилось, что интерференционная картина качественно отличается: разница в положении интерференционных полос оказалась прямо связана со степенью запутанности. Также авторы показали, что сигнал очень чувствителен к условиям окружающей среды в местах расположения атомов. «Мы воспользовались преимуществом этой чувствительности и при помощи наблюдения интерференционной картины определили, как меняется магнитное поле», — пояснил Аранеда. Главное преимущество нового метода — это возможность точно измерить разность полей в существенно удаленных друг от друга точках, так как точность способа не зависит от расстояния между атомами, если удается сохранить запутанность.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.