Главные Новости
Владимир Зеленский Техно Кино Автоновости
Физики используют световые волны для ускорения сверхтоков, обеспечения сверхбыстрых квантовых вычислений
Автор: Allnewsua.live

Джиганг Ван из штата Айова и его коллеги обнаружили, что терагерцовое излучение - триллионы циклов в секунду - может действовать как ручка управления для ускорения сверхтоков. Это может помочь открыть квантовый мир материи и энергии на атомном и субатомном уровнях для практических применений, таких как сверхбыстрые вычисления.

Джиганг Ван терпеливо объяснил свое последнее открытие в области квантового управления, которое может привести к сверхбыстрым вычислениям на основе квантовой механики: он упомянул вызванную светом сверхпроводимость без энергетической щели. Он поднял запрещенные сверхтоковые квантовые удары. И он упомянул нарушение симметрии скорости терагерца.

Затем он отступил и все прояснил. В конце концов, квантовый мир материи и энергии в терагерцовом и нанометровом масштабах - триллионы циклов в секунду и миллиардные доли метров - все еще остается загадкой для большинства из нас.

«Мне нравится изучать квантовый контроль сверхпроводимости, превышающий гигагерц, или миллиарды циклов в секунду, узкое место в современных современных приложениях для квантовых вычислений», - сказал Ван, профессор физики и астрономии в Университете штата Айова, чьи исследования был поддержан Исследовательским отделом армии. «Мы используем терагерцовую лампу в качестве ручки управления для ускорения сверхтоков».

Сверхпроводимость - это движение электричества через определенные материалы без сопротивления. Обычно это происходит при очень и очень низких температурах. Подумайте -400 по Фаренгейту для «высокотемпературных» сверхпроводников.



Терагерцовый свет - это свет на очень, очень высоких частотах. Подумайте триллионы циклов в секунду. Это чрезвычайно сильные и мощные микроволновые импульсы, которые срабатывают в очень короткие промежутки времени.

Ван и группа исследователей продемонстрировали, что такой свет можно использовать для управления некоторыми существенными квантовыми свойствами сверхпроводящих состояний, включая макроскопическое течение сверхтока, нарушенную симметрию и доступ к некоторым очень высокочастотным квантовым колебаниям, которые считаются запрещенными симметрией.

Все это звучит эзотерически и странно. Но это может иметь очень практическое применение.

«Индуцированные светом сверхтоки прокладывают путь вперед для электромагнитного проектирования свойств возникающих материалов и коллективных когерентных колебаний для приложений квантовой инженерии», - написали Ван и несколько соавторов в исследовательской работе, только что опубликованной в сети журналом Nature Photonics.

Другими словами, открытие может помочь физикам «создать сумасшедшие быстрые квантовые компьютеры, подталкивая супертоки», - пишет Ван в кратком изложении результатов исследовательской группы.

Поиск путей контроля, доступа и манипулирования особыми характеристиками квантового мира и их связи с проблемами реального мира является сегодня серьезным научным толчком. Национальный научный фонд включил «Квантовый скачок» в свои «10 больших идей» для будущих исследований и разработок.



«Используя взаимодействия этих квантовых систем, технологии следующего поколения для зондирования, вычислений, моделирования и коммуникации будут более точными и эффективными», - говорится в резюме поддержки квантовых исследований научным фондом. «Чтобы реализовать эти возможности, исследователям необходимо понимание квантовой механики для наблюдения, управления и контроля поведения частиц и энергии в измерениях, по крайней мере, в миллион раз меньших ширины человеческого волоса».

Ван и его сотрудники - Сюй Ян, Чираг Васвани и Лян Луо из штата Айова, ответственные за терагерцовое оборудование и эксперименты; Крис Сундал, Чон Хун Кан и Чанг Бом Эом из Университета Висконсин-Мэдисон, ответственный за высококачественные сверхпроводящие материалы и их характеристики; Мартин Моотц и Илиас Э. Перакис из Университета Алабамы в Бирмингеме, отвечающие за построение моделей и теоретическое моделирование, продвигают квантовую границу, находя новые макроскопические сверхтоковые текущие состояния и разрабатывая квантовые элементы управления для их переключения и модуляции.

Резюме исследования исследовательской группы говорит, что экспериментальные данные, полученные с помощью терагерцового спектроскопического прибора, показывают, что терагерцовая световая волна для настройки сверхтоков является универсальным инструментом «и является ключом к достижению квантовых функциональных возможностей для достижения своих предельных пределов во многих сквозных дисциплинах», таких как упомянутые научным фондом.

Итак, исследователи написали: «Мы считаем, что было бы справедливо сказать, что настоящее исследование открывает новую арену сверхпроводящей электроники на основе световых волн с помощью квантового управления терагерцовым излучением на многие годы вперед».

Перекладено з Technology Org.


Читать также: