利用量子模拟器将原子尽可能紧密地排列在一起,有助科学家探索奇异物质状态,构建新型量子材料。传统上,这些模拟器捕获原子的间隔至少为500纳米。现在,美国麻省理工学院研究人员开发出一种新技术,突破了这一限制,将原子间距离缩小到原来的1/10,相距仅50纳米。相关研究发表在最新一期《科学》杂志上。
在量子力学领域,邻近性占据主导地位。原子越近,它们的相互作用就越强。为了操纵和排列原子,科学家通常先将一团原子云冷却到接近绝对零度,然后使用激光束系统将原子限制在光陷阱中。此次,研究团队首先将原子云冷却到大约1微开尔文,仅比绝对零度高一点点,此时原子几乎处于静止状态。然后,他们用激光将冷冻粒子移动到所需位置。
研究人员使用了两束具有不同频率(颜色)和偏振角度的激光。当两束光穿过超冷原子云时,原子会沿着两束激光的偏振方向调整自旋方向,使光束产生两组相同原子,但是自旋相反。
每束激光形成一个驻波,即电场强度在空间上呈周期性变化的图案,其空间周期为500纳米。由于它们的偏振不同,每个驻波都会吸引和聚集两组原子中的一组,这取决于它们的自旋。激光可重叠和调谐,使得它们各自的峰值之间距离只有50纳米,这意味着每个激光峰值所吸引的原子将以同样的50纳米隔开。
实验中所用原子为镝,镝是自然界最具磁性的原子之一。研究团队用这种新方法操纵两层镝原子,并将两层之间的距离精确地定位为50纳米。在这种极近距离下,磁相互作用比两层之间相隔500纳米的情况强1000倍。
研究团队发现,因原子接近而增强的磁力会导致“热化”,即热量从一层传递到另一层,以及各层之间的同步振荡。当层之间的距离拉大,这些效应就会逐渐减弱。
研究人员表示,新技术还可用其他原子来研究量子现象。他们计划用该技术来操纵原子,使其形成一个纯磁性量子门,这是一种新型量子计算机的关键组成部分。
利用量子模拟器将原子尽可能紧密地排列在一起,有助科学家探索奇异物质状态,构建新型量子材料。传统上,这些模拟器捕获原子的间隔至少为500纳米。现在,美国麻省理工学院研究人员开发出一种新技术,突破了这一限制,将原子间距离缩小到原来的1/10,相距仅50纳米。相关研究发表在最新一期《科学》杂志上。
在量子力学领域,邻近性占据主导地位。原子越近,它们的相互作用就越强。为了操纵和排列原子,科学家通常先将一团原子云冷却到接近绝对零度,然后使用激光束系统将原子限制在光陷阱中。此次,研究团队首先将原子云冷却到大约1微开尔文,仅比绝对零度高一点点,此时原子几乎处于静止状态。然后,他们用激光将冷冻粒子移动到所需位置。
研究人员使用了两束具有不同频率(颜色)和偏振角度的激光。当两束光穿过超冷原子云时,原子会沿着两束激光的偏振方向调整自旋方向,使光束产生两组相同原子,但是自旋相反。
每束激光形成一个驻波,即电场强度在空间上呈周期性变化的图案,其空间周期为500纳米。由于它们的偏振不同,每个驻波都会吸引和聚集两组原子中的一组,这取决于它们的自旋。激光可重叠和调谐,使得它们各自的峰值之间距离只有50纳米,这意味着每个激光峰值所吸引的原子将以同样的50纳米隔开。
实验中所用原子为镝,镝是自然界最具磁性的原子之一。研究团队用这种新方法操纵两层镝原子,并将两层之间的距离精确地定位为50纳米。在这种极近距离下,磁相互作用比两层之间相隔500纳米的情况强1000倍。
研究团队发现,因原子接近而增强的磁力会导致“热化”,即热量从一层传递到另一层,以及各层之间的同步振荡。当层之间的距离拉大,这些效应就会逐渐减弱。
研究人员表示,新技术还可用其他原子来研究量子现象。他们计划用该技术来操纵原子,使其形成一个纯磁性量子门,这是一种新型量子计算机的关键组成部分。
日前,盛世盈创氢能科技(陕西)有限公司(以下简称盛世盈创)与协氢(上海)新能源科技有限公司宣布达成战略合作,共同推进风冷氢燃料电池电堆全自动化生产线(以下简称风冷堆)的研发与生产。双方协议,将建设目 3月21日是世界睡眠日,今年中国主题为“健康睡眠 人人共享”。人的一生约有三分之一的时间是在睡眠中度过,睡眠、运动、营养被视为保障机体正常发育和健康的三大要素。关于睡眠有哪些常见认知误 3月19日,记者从中国科学院海洋研究所了解到,该所研究团队在国际上首次发布了银鲳的高质量染色体水平参考基因组。相关研究论文近日在线发表于《自然》子刊《科学数据》。银鲳广泛分布于西北太 3月18日,记者从中南大学生殖与干细胞研究所获悉,研究所林戈、卢光琇教授团队提出的一项新理论称,原始生殖细胞的性染色体组成在人类性别决定中起关键作用。相关论文日前发表于国际生殖领域杂志 所谓香喷喷的婴儿,到底是源于人们的爱意,还是说确有其香?《通讯·化学》21日一项小型研究首次分析了婴儿和青少年体味化学组成的差异。研究显示,有两种较难闻的化合物仅在青少年体味样本中 习近平总书记在中共中央政治局第三次集体学习时强调,要加强科研学风作风建设,引导科技人员摒弃浮夸、祛除浮躁,坐住坐稳“冷板凳”。甘坐“冷板凳”是一种平心静气从事科学研究、追寻科学真理的 。本文链接:量子模拟突破:原子间距缩小至50纳米http://www.sushuapos.com/show-2-5676-0.html
声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。
上一篇: 中国出口产品正向“专精特新”发展
下一篇: 家政机器人迎来高光时刻