量子龙套：东谈主造原子夙昔所未有的形状存储和放置光

思象一下，你不错用我方的眼睛看到量子物体 —— 不需要显微镜。这恰是维也纳工业大学和意大利科技大学的谈论东谈主员在超导电路中所获取的后果，这种东谈主造原子按照量子圭臬是精深的。

与自然原子不同，这些结构不错被缱绻成具有可定制的特点，使科学家大略夙昔所未有的形状放置能级和互相作用。通过将它们积蓄起来，他们也曾建造出一种存储和检索光的步调，为翻新性的量子工夫奠定了基础。这些工程系统还不错兑现精准的量子脉冲，并算作一种量子存储器，在量子水平上提供前所未有的光放置水平。

精深的量子物体——肉眼可见

许大宗子物体，如单个分子或原子，王人很小，惟有效特意的显微镜才调不雅察到。联系词，维也纳理工大学原子与亚原子物理谈论所的Elena Redchenko所谈论的量子结构是不同的 —— 它们大到足以用肉眼看到，尽管只需要一些死力。这些物体的直径为数百微米，按照往常圭臬来看仍然很小，但在量子物理学限制却是精深的。

这些大的量子物体是超导电路，当冷却到低温时，这种结构允许电流无阻力地流动。与当然原子不同，当然原子具有由当然决定的固定属性，这些东谈主工结构不错精准地定制。这种活泼性使科学家大略在受控环境中掌握和谈论多样量子安然。它们延续被称为“东谈主造原子”，它们的物感性质不错被纠正以稳妥特定的本质。

通过耦合这些东谈主造原子，谈论东谈主员建造了一个大略存储和检索光的系统 —— 这是将来量子本质的关节一步。这一龙套是由ISTA的Johannes Fink谈论小组兑现的，维也纳工业大学表面物理谈论所的Stefan Rotter也作念出了表面孝敬。这些发现最近发表在《物理指摘快报》上。

定制的“原子”——工程量子特点

量子物理学的一个关节特点是某些物体只可假定格外特定的能量值。“在原子核周围通顺的电子不错处于稚子态或高能态，但长期不会处于两者之间，”这篇论文的第一作家埃琳娜·雷德琴科（Elena Redchenko）说。“介于两者之间的通盘值在物理上王人是弗成能的。联系词，关于咱们的东谈主造原子，咱们不错遴荐允许的能量值。关于每个东谈主造原子，咱们不错精准地设定物理上允许的能量值之间的距离应该有多大。”

微波通过一种迥殊的金属线（谐振器）平直穿过超导东谈主造原子。这些微波当今影响着超导东谈主造原子：一些微波发射不错从电线参加东谈主造原子，然后再总结。这种互相作用的强度也可甚而极弯曲。

“咱们不错解释光子在电线中的微波和东谈主造原子之间以一种精准可瞻望的形状交换，”雷德琴科说。“这是唯独可能的，因为咱们的东谈主造原子给了咱们巨额的工程开脱来定制咱们的系统，以骄慢咱们的着实条目。这意味着咱们当今不错兑现用原子或其他当然量子物体无法思象的事情。”

量子光脉冲与时间放置

淌若对东谈主造原子进行合适的弯曲，就有可能产生格外迥殊的光脉冲节拍。“咱们向电线中发送一个短的经典微波脉冲，但与东谈主造原子的互相作用不错产生一系列量子光脉冲，这些光脉冲由咱们不错放置的时间休止分开。它就像一个芯片上的量子计时器，”埃琳娜·雷琴科解释说。

雷德琴科说：“在咱们的责任中，咱们也曾展示了这个系统是何等的活泼，它不错何等精准地用于格外不同的量子本质。”“举例，你不错用它来产生单独的、明显别离的光子 —— 这对好多本质王人很抨击。但你也不错用它来暂时储存光子一段时间，直到它们再次被开释 —— 这是另一项有望带来令东谈主答允的新哄骗的工夫。”