สล็อตออนไลน์ รังสีใต้ผิวหนังทำให้อะตอมที่ถูกกระตุ้นสลายตัวช้ากว่าปกติ ถูกพบในเมฆอะตอมหนาแน่นเป็นครั้งแรก Giovanni Ferioli และเพื่อนร่วมงานที่ University of Paris-Saclay ได้เตรียมสถานะอะตอม “subradiant” ที่มีอายุยืนยาวโดยใช้แหนบแบบออปติคัลและเลเซอร์พัลส์ ด้วยการปรับปรุงเพิ่มเติม เทคนิคของพวกเขาอาจมีการใช้งานในด้านออปติกและการคำนวณควอนตัม
อะตอมในสภาวะตื่นเต้นจะสลายตัวกลับคืนสู่สภาพ
พื้นดินโดยปล่อยโฟตอนออกมาเองตามธรรมชาติ ในปี 1954 นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน Robert Dicke แสดงให้เห็นว่ากระบวนการสลายนี้สามารถปรับปรุงได้ภายในกลุ่มอะตอมที่มีความหนาแน่นสูง โดยที่การแยกอะตอมโดยเฉลี่ยนั้นน้อยกว่าความยาวคลื่นของโฟตอนที่ปล่อยออกมา ด้วยผลกระทบของ superradiance นี้ โฟตอนที่ปล่อยออกมาจากอะตอมจะรบกวนกันอย่างสร้างสรรค์ ส่งผลให้เกิดการระเบิดของแสงที่สั้นกว่าและรุนแรงกว่าที่จะเกิดขึ้นหากการสลายตัวเกิดขึ้นอย่างอิสระ
ไม่นานมานี้ นักฟิสิกส์ได้ค้นพบว่าผลกระทบที่ตรงกันข้ามที่เรียกว่า subradiance สามารถเกิดขึ้นได้เช่นกัน ที่นี่โฟตอนที่ปล่อยออกมาทำลายล้างซึ่งกันและกันโดยยับยั้งการสลายตัวของสภาวะตื่นเต้น แม้ว่าการแผ่รังสีใต้ผิวจะพบเห็นได้ในกลุ่มอะตอมที่เจือจางและเรียงตามลำดับอะตอม แต่ก็ไม่เคยพบเห็นมาก่อนในกลุ่มเมฆอะตอมหนาแน่น
ในเวลาแปปเดียวตอนนี้ ทีมงานในปารีสได้เห็นการแผ่รังสีใต้แสงภายในกลุ่มเมฆที่หนาแน่นและไม่เป็นระเบียบของอะตอมของรูบิเดียมเย็น ซึ่งถูกกักขังอยู่ในกับดักแบบแหนบแบบออปติคัล หลังจากตื่นเต้นกับชีพจรเลเซอร์ อะตอมของรูบิเดียมจะสลายตัวอย่างรวดเร็วในตอนแรก เนื่องจากเลเซอร์ส่วนใหญ่จะจับคู่กับสภาวะที่มีแสงเหนือแสง อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไป การแผ่รังสีใต้ผิวเกิดขึ้นจากการรวมกันของกลไกสองอย่าง ประการแรก สถานะย่อยของอะตอมที่กระตุ้นอย่างอ่อนๆ ของอะตอมนั้นมีอายุยืนกว่าสภาวะที่มีแสงเหนือกว่ามาก และในที่สุดก็มาครอบงำการแผ่รังสีโดยรวมของเมฆ ประการที่สอง บางส่วนของสถานะ superradiant จะรั่วไหลเข้าสู่สถานะ subradiant
เลเซอร์ ‘Superradiant’ สร้างขึ้นครั้งแรก
เมื่อรวมกันแล้ว ปัจจัยเหล่านี้นำไปสู่การปล่อยไอเสียที่ยาวออกไปซึ่งยังคงมีอยู่หลังจากการกระตุ้นเกิดขึ้น ทีมงานยังตั้งข้อสังเกตด้วยว่าอายุของรังสีใต้แสงเพิ่มขึ้นเมื่อมีการเพิ่มอะตอมลงในคลาวด์มากขึ้น
โดยการเพิ่มความเข้มของชีพจรเลเซอร์ ทีมของ Ferioli สามารถใส่อะตอมลงในสถานะที่ตื่นเต้นของควอนตัม แม้ว่าในตอนแรกจะสลายตัวด้วย superradiance สถานะต่างๆ เหล่านี้ก็สามารถติดอยู่ในสถานะ “มืด” ได้ในที่สุด ด้วยการแทรกแซงการทำลายล้างป้องกันการผุกร่อนต่อไป นักวิจัยพบว่าการยิงเลเซอร์พัลส์ที่อะตอมในเวลาต่อมาอาจทำให้เมฆโผล่ออกมาจากสถานะมืดและปล่อยแสงพุ่งออกมาอย่างกะทันหัน
ในอนาคต Ferioli และเพื่อนร่วมงานหวังว่าจะได้รับการควบคุมมากขึ้นตลอดอายุขัยของอะตอมที่ตื่นเต้นของพวกเขา หากทำได้สำเร็จ สิ่งนี้จะช่วยให้นักวิจัยสามารถเตรียมเครือข่ายอะตอมที่พัวพันที่มีอายุยืนยาวและเชื่อถือได้สูง ซึ่งอาจนำไปสู่การใช้งานในด้านต่างๆ เช่น ออปติก มาตรวิทยา และการคำนวณควอนตัม
ในการทดลอง ทีมใช้ Horse Ridge เพื่อควบคุมคู่ของ spin qubits ที่จำกัดด้วยระบบซิลิกอนระดับนาโนที่เรียกว่า double quantum dot ตัวควบคุมการแช่แข็งใช้การแผ่รังสีไมโครเวฟแบบสั้นที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าเพื่อจัดการกับการหมุนหรือทำการคำนวณด้วยคิวบิตที่เท่ากัน ตามธรรมเนียมแล้ว การระเบิดของไมโครเวฟดังกล่าวมาจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่อุณหภูมิห้องที่เชื่อมต่อกับชิป qubit ผ่านสายส่งโคแอกเซียล ในทางกลับกัน Horse Ridge ส่งมอบในขณะที่ทำงานที่อุณหภูมิ 3 K ที่เย็นโดยไม่สูญเสียคุณภาพใด ๆ
Vandersypen ตั้งข้อสังเกตว่าในการตั้งค่า
นักวิจัยสามารถสลับไปมาระหว่างการควบคุม qubits กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่อุณหภูมิห้องหรือกับตัวควบคุมการแช่แข็ง พวกเขาพบว่ามีความแม่นยำในการควบคุมเหมือนกัน โดยมีแนวโน้ม 99.7% ในทั้งสองกรณี กล่าวอีกนัยหนึ่งการควบคุม qubits ของ Horse Ridge นั้นเชื่อถือได้เกือบ 100%
Edoardo Charbonสมาชิกในทีม TU Delft ตั้งข้อสังเกตว่า ตัวควบคุมไครโอนั้นใช้เทคโนโลยีเมทัลออกไซด์-เซมิคอนดักเตอร์ (CMOS) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่มีมายาวนาน ”การรวมประสบการณ์ 60 ปีของ CMOS กับ qubits เข้าด้วยกันเป็นทีมที่ชนะ” เขากล่าวเน้น
อะตอมเดี่ยวที่เชื่อมต่อถึงกันสามารถสร้าง ‘สมองควอนตัม’นอกเหนือจากการทำงานที่ราบรื่นที่อุณหภูมิไม่กี่เคลวินแล้ว ส่วนประกอบ CMOS ยังสามารถย่อขนาดและรวมเข้ากับชิปควอนตัมได้อย่างง่ายดายอีกด้วย ตามข้อมูลของ Charbon นอกจากนี้ยังสามารถตั้งโปรแกรม Horse Ridge เพื่อดำเนินการปรับแต่ง qubits ที่แตกต่างกัน “ความเก่งกาจมักจะมาพร้อมกับราคาในความซับซ้อนและขนาดหรือความเทอะทะของอุปกรณ์” Charbon กล่าวว่า “ในกรณีของเรา มันถูกรวมเข้าด้วยกันทั้งหมด มันมีอยู่แล้ว สิ่งที่คุณต้องทำคือตั้งโปรแกรมให้แตกต่างออกไป” Voinigescu ยังชี้ให้เห็นถึงความซับซ้อนของ Horse Ridge รวมถึงความสามารถในการเรียกใช้อัลกอริธึมมากกว่าตัวควบคุม cryo-controller ที่ทดสอบในการทดลองที่ผ่านมา
Vandersypen หวังว่าการผสมผสานระหว่างความเก่งกาจ ความน่าเชื่อถือสูงและการรวมที่ค่อนข้างตรงไปตรงมาของเทคโนโลยี CMOS เช่น Horse Ridge สามารถช่วย qubits ที่ใช้ซิลิกอนเช่นเดียวกับในการทดลองของทีมของเขาในการแข่งขันการออกแบบคอมพิวเตอร์ควอนตัม ในเวลาเดียวกัน แม้ว่า Horse Ridge จะเย็นกว่าลวดอุณหภูมิห้องใด ๆ มาก แต่ก็ยังไม่เย็นเท่ากับ qubits ที่ควบคุมซึ่งอยู่ที่ 20 mK Charbon กล่าวว่าอุณหภูมิของมันสามารถลดลงได้อีกเล็กน้อย แต่เพื่อให้สามารถควบคุมคอนโทรลเลอร์และจำนวน qubits ที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ภายในอุปกรณ์เดียวกันได้อย่างเต็มที่ ผู้ทำงานร่วมกันของเขาจะต้องสร้างชิปควอนตัมที่อุ่นขึ้นด้วย “วันหนึ่งอุณหภูมิทั้งสองอาจจะเท่ากัน” เขาตั้งเป้าหมายที่ทะเยอทะยานสำหรับงานในอนาคตของพวกเขา
ทรัพยากรหลักในเครือข่ายการสื่อสารควอนตัมในอนาคตคือการพัวพัน: ความสัมพันธ์ของควอนตัมที่สามารถพัฒนาได้ระหว่างโหนดที่อยู่ห่างไกลของเครือข่าย วิธีการพิเศษในการวัดสถานะของโหนดสามารถสร้างสิ่งกีดขวางหรือป้องกันสิ่งกีดขวางที่มีอยู่แล้วจากผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมที่ทำลายล้าง นักวิทยาศาสตร์ที่นำโดย Gerhard Rempe จากสถาบัน Max Planck สำหรับ Quantum Optics (MPQ) ในเยอรมนีได้ดำเนินการวัดดังกล่าวกับ qubits อะตอมสองอันที่อยู่ห่างไกล สถานะสุดท้ายของ qubits มี “ความเที่ยงตรง” 67 เปอร์เซ็นต์ต่อสถานะพัวพันในอุดมคติ สล็อตออนไลน์
