Investigadores del Instituto de Computación Cuántica de la Universidad de Waterloo IQC registraron una interacción entre la luz y la materia 10 veces mayor que la vista anteriormente. La fuerza de la interacción entre fotones y un qubit fue tan grande que abrió la puerta a un reinode física y aplicaciones inalcanzables hasta ahora.
Los resultados aparecen en el documento, "Acoplamiento ultrafuerte de un solo átomo artificial a un continuo electromagnético en el régimen no perturbador", publicado en Física de la naturaleza .
"Estamos permitiendo la investigación de interacciones de materia ligera en un nuevo dominio en óptica cuántica", dijo Pol Forn-Díaz, becario postdoctoral en IQC y autor principal del artículo. "Las posibilidades son emocionantes porque nuestro circuito podría potencialmenteactuar como un simulador cuántico para estudiar otros sistemas cuánticos interesantes en la naturaleza "
El acoplamiento ultrafuerte entre fotones y qubits puede conducir a la exploración de nuevas físicas relacionadas con procesos biológicos, materiales exóticos como superconductores de alta temperatura e incluso física relativista.
Para llevar a cabo su experimento, los investigadores fabricaron circuitos de aluminio en el Quantum NanoFab de la Universidad de Waterloo, y luego los enfriaron en refrigeradores de dilución a una temperatura tan baja como el uno por ciento de un grado por encima del cero absoluto. Los circuitos se vuelven superconductores en estos fríostemperaturas, lo que significa que pueden transportar una corriente sin resistencia o perder energía. Estos circuitos de aluminio, conocidos como qubits superconductores, obedecen las leyes de la mecánica cuántica y pueden comportarse como átomos artificiales.
Para controlar el estado cuántico de un circuito superconductor, los investigadores enviaron fotones usando pulsos de microondas al circuito superconductor y aplicaron un pequeño campo magnético a través de una bobina dentro del refrigerador de dilución. Al medir la transmisión de fotones, los investigadores pudieron definir la resonancia deel qubit, indicado por el reflejo de los fotones fuera del qubit. Por lo general, la resonancia qubit se centra en un rango muy estrecho de frecuencias.
"Medimos un rango de frecuencias más amplio que la frecuencia qubit en sí", dijo Forn-Díaz. "Esto significa que hay una interacción muy fuerte entre el qubit y los fotones. Es tan fuerte que el qubit está viendo la mayoría de losfotones que se propagan en el circuito, que es una firma distintiva del acoplamiento ultrafuerte en un sistema abierto ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Waterloo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :