新方法使单个原子对定向结合成分子
时间:2017-12-08

   新​​方法允许一对原子结合成分子

  如今电子计算机或量子计算机需要定向控制一个存储点。从某种意义上说,交响乐,小提琴和铜管乐器都必须表现得很好才能演奏出美妙的歌曲。到目前为止,所研究的量子计算机不能可靠地输入操作指令或显示结果。最近,马克斯·普朗克量子光学研究所发明了一种在极冷的条件下能够控制原子运动的方法,使相邻的静态原子成为量子计算机处理器的核心。

  类似于在相对较高的温度下无阻抗的高温超导材料的研究,量子物理在MAPP的物理实验室中是不可用的,但是研究人员已经能够使用量子模拟器来阐明量子许多未知的物理现象模拟未来第一台量子计算机可以处理的简单任务。马克斯·普朗克量子光学研究所项目负责人斯蒂芬·杜尔介绍了一些使用量子模拟器来回答未来量子计算机概念的方法。数据显示,我们使用磁场和激光来根据计算指令定向未来的量子比特。

  该方法是让量子处理器在极冷的气体下冷却,即使气体的温度只有绝对零度的十分之十几十分之一。气体原子形成玻色 - 爱因斯坦凝聚体,一个原子失去了超原子的性质。根据这种方法,研究人员在量子模拟器中注入了由100,000个铷原子组成的气体团簇。当两个原子碰撞时,它们被磁场和激光束捕获,并且两个原子通过合力瞬间结合成分子。两个原子在很短时间内的结合改变了原子的性质,其变量取决于键合之前两个原子的状态以及磁场和激光能量的强度。因此,量子计算机可以基于这种方法,通过磁场和激光来计算,读取前后情况下的原子变化。

  物理学家长期以来一直使用磁场或激光来迫使原子进入分子,但是他们没有将磁力和激光的外力结合起来。利用单一的外力有许多缺点。例如,当绑定一个磁场时,所有的原子对都会同时出现,并且使用激光作为介质,原子通常是强烈的碰撞而来的气体的质量损失。斯蒂芬·杜尔说:我们使用磁场和激光来控制原子力,从而避免了原子的损失。在这个实验中,激光的精确控制是至关重要的,所以原子在一个小的气体簇中,可以使一个单一的原子成为分子。