Физики из института QUEST использовали лазерное охлаждение и методы квантовых вычислений для «остановки» ионов. Как пишет научное издание Physical Review X, новое исследование позволило расширить пределы замедления ионов.
Лазерные лучи могут нагревать предметы или охлаждать их — о последнем знают только специалисты, которые применяют лазеры для остановки частиц. Скорость колебания частиц зависит от температуры, поэтому лазерное охлаждение позволяет тормозить частицы для разных научных целей.
Проблема лазерного охлаждения в том, что далеко не каждую частицу можно тормозить таким способом. Ученые довольно долго охлаждали только пары связанных ионов, однако такой метод сопряжен с множеством ограничений. Теперь, объединив лазеры с новейшими познаниями в области квантовой механики, физики смогли получить новый научный инструмент.
«Квантовые алгоритмы, реализуемые с помощью квантового компьютера, позволяют получать кинетическую энергию из несовпадающих пар ионов, что ведет к охлаждению частиц. Если добавить к этому традиционное лазерное охлаждение, то мы можем практически полностью останавливать ионы, что было невозможно ранее», — говорят авторы новой исследовательской работы. Ученые добавили, что новая технология позволяет создать атомные часы на основе высокозаряженных ионов.
