Fyzikom sa podarilo zlomiť dôležitý rekord kvantového previazania, informuje portál NewAtlas.

Míľnik dosiahli vedci z Inštitútu Maxa Plancka pomocou úplne novej, vysoko efektívnej metódy, ktorá je schopná kvantovo previazať väčšie množstvo fotónov (častíc svetla). Metódu okamžite demonštrovali v praktickom experimente.

Fyzikom sa podarilo v novom experimente kvantovo previazať až 14 fotónov, čo je doterajší rekord. Použili na to optický rezonátor, ktorý je možné nastaviť pre konkrétne kvantové stavy a veľmi presne a efektívne.

Inštitút Maxa Plancka tvrdí, že táto metóda môže pomôcť vyvinúť výkonnejšie a oveľa odolnejšie kvantové počítače.

Pomôže kvantovým počítačom

„Fotóny, častice svetla, sú pre toto použitie obzvlášť vhodné, keďže sú prirodzene veľmi odolné a jednoducho manipulovateľné,“ vysvetľuje Philip Thomas, doktorandský študent kvantovej optiky. Thomas ďalej vysvetľuje, že v experimente použili jeden atóm pre vyprodukovanie 14 fotónov pomocou novej metódy.

V experimente bol použitý atóm rubídia, ktorý vedci udržiavali v optickej dutine. Tá funguje ako echo komora pre elektromagnetické vlny, v ktorej je laserom ovládaný presný stav atómu. Dodatočný lúč svetla zase slúži ako ovládač, ktorým fyzici spúšťali emisie fotónov zo spomínaného atómu.

MPQ

Reťaz fotónov

Atóm rubídia je zasahovaný laserovým lúčom s veľmi presnou frekvenciou, čo uvedie atóm do správnych podmienok a dodá mu potrebné vlastnosti. Atóm je pri každom pokuse o produkciu fotónu otočený a až v 43 % prípadoch dochádza k vzniku častice svetla, teda pri takmer každom druhom laserovom pulze.

Metóda je vďaka tomu oveľa efektívnejšia, než doteraz používané spôsoby pre tvorbu častíc podobným spôsobom, vysvetľujú vedci v štúdii, ktorá bola zverejnená v žurnále Nature.

inkoly/freepik

Vedcom sa síce nedávno podarilo kvantovo previazať malé mračno plynu s miliardami atómov, avšak takýto systém nie je možné tak jednoducho použiť v kvantových počítačoch.

Fotóny sú oveľa jednoduchšie pre produkciu a metóda nového experimentu je, podľa odborníkov, schopná zvládnuť aj škálovanie a implementovanie v reálnych výpočtových zariadeniach.

Práve za účelom otestovania škálovateľnosti metódy chcú vedci v ďalšom experimente použiť ako zdroj dva atómy namiesto jedného.

Práve pokročilé kvantové výpočty totiž budú potrebovať aspoň dva zdroje kvantovo previazaných častíc. Nestrácajú pritom čas a na novom a pokročilom experimente už pracujú.