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超材料以光子形式释放能量传递信息可用激光调谐

本文摘要:美国劳伦斯伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校的科学家在《物理评论快报》杂志撰文认为,他们设计出有了一种享有自然界中没的新奇属性的量子超强材料,它由光构成的人造晶体及被捕捉的超冷原子包含,在很多方面与晶体类似于,但结构更加极致,没天然材料内少见的瑕疵。

美国劳伦斯伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校的科学家在《物理评论快报》杂志撰文认为,他们设计出有了一种享有自然界中没的新奇属性的量子超强材料,它由光构成的人造晶体及被捕捉的超冷原子包含,在很多方面与晶体类似于,但结构更加极致,没天然材料内少见的瑕疵。  研究人员回应,他们或能精准定位此种光晶体内探针原子的方位,并用于另一种激光(将近红外线)来回声其不道德,从而使原子以光子的形式按须要释放出来能量;反过来,这一原子能被另一个探针原子(坐落于同一个或有所不同晶格内)吸取,从而构成一种非常简单的信息互相交换。  领导这项研究的伯克利实验室材料科学分部负责人张翔(音译)说道:对单个光子获释的强化和超强较慢掌控是量子技术,特别是在是量子信息处置的核心,以前的方案不能做其中一点,而我们的方案可同时顾及。论文主要作者潘卡季嘉哈说道:新方法使我们能掌控光子获释的速度,因此,能以光学方式更加快捷高效地处置和传输信息。

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  近期方案未来将会将探针原子获释光子的速度从纳秒(一秒的十亿分之一)加快到皮秒(一秒的万亿分之一),更加最重要的是,这一过程是可用的,这意味著,光子并会像在传统材料内那样损失能量,解决了构建量子计算出来和信息处理面对的障碍之一。能较慢获释光子并在原子间低损耗地传输光子是量子计算出来中信息处理至关重要的一步。

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  研究人员找到,铷原子非常适合这一研究,但钡、钙和铯原子也能被植入人造晶体内。尽管获得的人造晶体是一维的,但也许也能用此方法生产出有二维、三维量子超强材料晶体结构。  嘉哈特别强调称之为,近期研究将超强冻原子同超强材料研究融合在一起,这种联姻解决问题了超强材料平台面对的一些根本性挑战。

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张翔则回应:近期研究未来将会为量子光与超强材料交互修筑新领域。


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