量子技術は可能性に満ちていますが、原子や分子を操作することは引き続き非常に困難です。新しい画期的な研究で、物理学者は初めて数千の分子を単一の量子状態に結合することに成功しました。
この新しい開発の鍵は、ボーズ・アインシュタイン凝縮（BEC）として知られる奇妙な物質の状態です。低密度の原子の雲が絶対零度のすぐ上まで冷えると、それらは同じ量子状態になります。本質的に、それらは1つの巨大な原子のように機能し始め、測定が困難な量子の振る舞いを、観察しやすいマクロレベルに近づけます。
しかし、量子技術の最も興味深いアプリケーションを実現するには、科学者は、より複雑で、それ自体が原子で構成されている分子を扱う方法を学ぶ必要があります。そして今、シカゴ大学の研究者たちはまさにそれを行うことに成功しました。
原子は単純な球形の物体ですが、分子は振動、回転、小さな磁石を運ぶことができます、と研究の上級著者であるチェンチンは言います。分子は非常に多くの異なることを行うことができるため、これにより分子はより有用になり、同時に制御がはるかに困難になります。
分子を一緒に機能させるために、チームはボーズ・アインシュタイン凝縮の通常のレシピに2つの新しいステップを追加しました。
まず、彼らはシステムを通常よりもさらに冷却しました-絶対零度よりわずか10ナノケルビン上です。これは、より多くの原子が分子に結合するのに役立ちました。
次に、これらの分子を平らな表面で囲み、2次元でしか移動できないようにしました。これにより、分子の安定性が長く保たれました。最終結果は、同じ配向と振動周波数を持つ数千の分子の2次元分子ボーズアインシュタイン凝縮です。科学者によると、これはさまざまな量子アプリケーションに使用できます。
これは絶対に完璧な出発点です、とチェンチンは言います。たとえば、情報を格納するための量子システムを構築する場合、その情報をフォーマットして格納する前に、最初から始める必要があります。
2021-04-29 19:38:47
著者: Vitalii Babkin