瑞士日內(nèi)瓦大學和蘇黎世聯(lián)邦理工學院科學家合作,用量子冷卻壓縮的方法,將兩種物質通過奇特的量子力學性質連接在一起。這一成果為深入理解量子物理學,制造出未來量子電路設備開辟了新途徑。
近日,蘇黎世聯(lián)邦理工學院的實驗團隊由蒂爾曼·埃斯林格和吉恩·布蘭圖特帶領。他們先用激光束捕獲原子,隔離所有外界干擾。激光束將原子制冷到極低溫度,產(chǎn)生了潔凈的、具有量子力學性質的冷原子超導體。隨后研究人員將兩個冷原子云超導體通過一個量子觸點,以約瑟夫森結的形式連接起來,使其在強相互作用下結合在一起,并在超導體之間實現(xiàn)了超冷原子的高效傳輸。
負責研究理論部分的日內(nèi)瓦大學科學學院教授謝瑞·伽瑪奇解釋說,一般情況下粒子間的相互作用很弱,而在冷原子超導體內(nèi),粒子間相互作用非常強。通過冷卻帶來的強相互作用效應,就像水結成了冰:基本系統(tǒng)還和原來一樣,但冷卻后效果卻截然不同。伽瑪奇說:“通過這種新的量子連接方式,我們能揭示這些超導量子系統(tǒng)中的新效應。這是一項基礎性突破,讓超冷原子利用量子物理原理產(chǎn)生新的特性。”
研究人員指出,要想在量子材料之間生成潔凈的結點非常困難?,F(xiàn)在他們已能生成強相互作用的量子觸點,將量子材料連接在一起,最終能造出用于日常生活的新材料。這一成果是理解超冷原子傳輸?shù)年P鍵一步,有助于進一步研究超導及其他量子互連材料,用在計算機、電子設備、晶體管中形成電子線路,為更高效的信息處理開辟新途徑。
相關論文發(fā)表在最近的《科學》雜志上。
轉載請注明出處。