Un equipo de físicos dirigido por la Universidad de Oklahoma cree que la física atómica basada en chips promete hacer realidad la segunda revolución cuántica: la ingeniería de la materia cuántica con precisión arbitraria. Con los recientes avances tecnológicos en fabricación y captura, híbridoLos sistemas cuánticos están surgiendo como plataformas ideales para una amplia gama de estudios en control cuántico, simulación cuántica y computación.
James P. Shaffer, profesor del Departamento de Física y Astronomía de Homer L. Dodge, Facultad de Artes y Ciencias de OU; Jon Sedlacek, estudiante graduado de OU; y un equipo de la Universidad de Nevada, Western Washington University, Estados UnidosLa Academia Naval, los Laboratorios Nacionales Sandia y el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, han publicado investigaciones importantes para integrar los átomos de Rydberg en sistemas cuánticos híbridos y el estudio fundamental de las interacciones átomo-superficie, así como las aplicaciones de electrones unidos a una superficie 2D.
"Una superficie conveniente para la aplicación en sistemas cuánticos híbridos es el cuarzo debido a su uso extensivo en las industrias de semiconductores y óptica", dijo Sedlacek. "La superficie ha sido objeto de interés reciente como resultado de su estabilidad y baja energía superficial."Mitigar los campos eléctricos cerca de las superficies de 'atrapamiento' es el santo grial para realizar sistemas cuánticos híbridos", agregó Hossein Sadeghpour, director del Instituto de Física Molecular y Óptica Atómica Teórica, Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica.
En este trabajo, Shaffer encuentra que los electrones ionizados de los átomos de Rydberg excitados cerca de la superficie de cuarzo forman una capa 2D de electrones sobre la superficie, cancelando el campo eléctrico producido por los adsorbatos de superficie de rubidio. El sistema es similar a la captura de electrones en un gas 2D enhelio líquido superfluido. La unión de electrones a la superficie reduce sustancialmente el campo eléctrico por encima de la superficie.
"Nuestros resultados muestran que la unión se debe al potencial de imagen del electrón dentro del cuarzo", dijo Shaffer. "El electrón no puede difundirse en el cuarzo porque los adsorbatos de rubidio hacen que la superficie tenga una afinidad electrónica negativa. El enfoquees una vía prometedora para acoplar átomos de Rydberg a las superficies, así como para usar superficies cercanas a muestras atómicas e iónicas ".
Se publicó un artículo sobre esta investigación en la American Physics Society Cartas de revisión física . La parte OU de este trabajo fue apoyada por el programa Quasar de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa mediante una subvención a través de la Oficina de Investigación del Ejército, la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea y la Fundación Nacional de Ciencia.
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Materiales proporcionado por Universidad de Oklahoma . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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