Los físicos de la Universidad de Bonn han despejado un nuevo obstáculo en el camino hacia la creación de computadoras cuánticas: en un estudio reciente, presentan un método con el que pueden clasificar de manera rápida y precisa grandes cantidades de átomos. El trabajo ya ha sido publicadoen Carta de revisión física s.
Imagina que estás parado en una tienda de comestibles comprando jugo de manzana. Desafortunadamente, todas las cajas están medio vacías porque otros clientes han retirado botellas individuales al azar. Así que llenas cuidadosamente tu botella de caja por botella. Pero espera: la caja vecina está¡lleno exactamente de la manera opuesta! Tiene botellas donde su caja tiene espacios. Si pudiera levantar estas botellas de un golpe y colocarlas en su caja, estaría llena de inmediato. Podría ahorrar mucho trabajo.
Desafortunadamente, tales soluciones no existen todavía para cajas de bebidas semivacías. Sin embargo, los físicos de la Universidad de Bonn quieren clasificar miles de átomos como quieran en el futuro de esta manera, y en cuestión desegundos. En todo el mundo, los científicos están buscando métodos que permitan procesos de clasificación en el microcosmos. La propuesta de los investigadores con base en Bonn podría impulsar el desarrollo de futuras computadoras cuánticas un paso crucial hacia adelante. Esto permite que los átomos interactúen entre síde manera específica para poder explotar los efectos de la mecánica cuántica para los cálculos. Además, las partículas deben acercarse espacialmente entre sí.
átomos magnetizados en cintas transportadoras ópticas
Los físicos están utilizando una propiedad especial de los átomos para crear su máquina de clasificación: estos giran alrededor de su propio eje como pequeñas trompos. La dirección de rotación, el giro, puede verse influenciada por las microondas. Los físicos inicialmente establecen todode los átomos en la misma dirección de rotación en su experimento.
En este estado, era posible cargar las partículas en un rayo láser. Sin embargo, de antemano, tuvieron que manipular el láser de tal manera que coincidiera con el giro de sus partículas, un proceso conocido como polarización. Los átomosluego fueron sostenidos por el rayo láser polarizado de tal manera que no pudieron moverse. Cada partícula ocupa un lugar particular en el rayo láser, similar a las botellas en la caja.
Sin embargo, al igual que en la caja de bebidas, algunos de los lugares en el rayo láser también están desocupados. "Por lo tanto, invertimos la dirección de rotación de manera muy específica para átomos individuales", explica el Dr. Andrea Alberti, el líder del equipo enel Instituto de Física Aplicada de la Universidad de Bonn ". Estas partículas ya no fueron capturadas por nuestro rayo láser. Sin embargo, pudimos agarrarlas con un segundo rayo láser polarizado de manera diferente y así moverlas como deseamos.
El haz de transporte puede, en principio, mover tantos átomos como desee al mismo tiempo. A medida que esto ocurre, retienen su posición entre sí. Al igual que en el ejemplo con las botellas, se pueden levantar varias partículas auna vez y se coloca en los espacios entre otros átomos de una vez. "Nuestro método de clasificación es, por lo tanto, extremadamente eficiente", explica el autor principal del estudio, Carsten Robens. "No hace ninguna diferencia importante si estamos clasificando cientos o miles deátomos: el tiempo necesario solo aumenta ligeramente ". Por el momento, los investigadores solo trabajaron con cuatro átomos en su experimento, que ahora se está publicando.
En principio, el método es adecuado para crear cualquier patrón de átomos. Esto hace que sea interesante para los físicos de estado sólido, por ejemplo, investigar el comportamiento de los cristales de semiconductores bajo ciertas condiciones.
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Materiales proporcionado por Universidad de Bonn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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