據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，加拿大滑鐵盧大學(xué)量子計(jì)算研究所（IQC）的科學(xué)家們創(chuàng)造了迄今最強(qiáng)的光-物質(zhì)耦合新紀(jì)錄，強(qiáng)度是之前的10倍多。研究人員表示，發(fā)表在《自然—物理學(xué)》雜志上的這一最新成果，將使很多目前無(wú)法進(jìn)行的物理學(xué)研究成為可能。

為了獲得這種強(qiáng)耦合作用，該研究論文主要作者、IQC博士鮑爾·弗恩-戴茲領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一個(gè)鋁電路，接著將其放入稀釋制冷劑內(nèi)，讓其冷卻到絕對(duì)零度之上百分之一攝氏度。在如此寒冷的溫度下，電路具有超導(dǎo)特性，這意味著電流經(jīng)過(guò)它們時(shí)沒(méi)有電阻或者不會(huì)失去能量。這些鋁電路中所謂的超導(dǎo)量子比特遵循量子力學(xué)法則，而且其行為類(lèi)似人造原子。

為控制這一超導(dǎo)電路的量子狀態(tài)，研究人員使用微波脈沖發(fā)送光子進(jìn)入超導(dǎo)電路中，并施加了一個(gè)小型磁場(chǎng)。通過(guò)測(cè)量光子的傳輸情況，研究人員確定了量子比特的共振現(xiàn)象。弗恩-戴茲解釋說(shuō)，他們測(cè)量出的共振頻率范圍比量子比特本身的頻率更寬。這意味著光子和量子比特之間存在著非常強(qiáng)的相互作用。

弗恩-戴茲說(shuō)：“借助最新研究，我們正在使對(duì)光—物質(zhì)相互作用的研究進(jìn)入一個(gè)新領(lǐng)域，進(jìn)入量子光學(xué)領(lǐng)域。我們的電路有潛力作為量子模擬器，供研究自然界中其他有趣的量子系統(tǒng)所用。光和量子比特之間這種強(qiáng)烈的量子耦合，有助于科學(xué)家們進(jìn)一步探索與生物過(guò)程、高溫超導(dǎo)等奇特材料甚至相對(duì)論有關(guān)的物理學(xué)研究。”

 

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光-物質(zhì)耦合作用強(qiáng)度創(chuàng)新紀(jì)錄

圖文簡(jiǎn)介

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，加拿大滑鐵盧大學(xué)量子計(jì)算研究所（IQC）的科學(xué)家們創(chuàng)造了迄今最強(qiáng)的光-物質(zhì)耦合新紀(jì)錄，強(qiáng)度是之前的10倍多。為控制這一超導(dǎo)電路的量子狀態(tài)，研究人員使用微波脈沖發(fā)送光子進(jìn)入超導(dǎo)電路中，并施加了一個(gè)小型磁場(chǎng)。