Các nhà nghiên cứu làm phiền các ion trong sự vướng víu

Sự nhầm lẫn của nhiều đối tượng lượng tử có thể có các dạng đa dạng đáng ngạc nhiên

Các nhà vật lý đã nghiên cứu động lực của sự vướng víu một cách chi tiết trên bốn ion liên kết với nhau. © Uni Innsbruck
đọc to

Theo một nghiên cứu mới, sự vướng víu của nhiều đối tượng lượng tử có thể có các dạng đa dạng đáng ngạc nhiên. Các nhà vật lý học ở Innsbruck đã nghiên cứu động lực học của hiện tượng này một cách chi tiết trên bốn ion liên kết với nhau. Các kết quả, được công bố trên tạp chí Vật lý Tự nhiên, cung cấp những hiểu biết cơ bản về cách hiểu vật lý lượng tử của nhiều hạt.

Theo các nhà nghiên cứu, điều này rất quan trọng đối với sự phát triển hơn nữa của máy tính lượng tử, nhưng cũng để hiểu hành vi vật lý lượng tử của nhiều hạt.

Thế giới lượng tử với những đặc tính hấp dẫn

Sự vướng víu là một trong những tính chất hấp dẫn của thế giới lượng tử rất khó nắm bắt đối với sự hiểu biết hàng ngày. Theo định luật cơ học lượng tử, hai hoặc nhiều hạt vướng víu tạo thành một hệ thống vật lý tổng thể không thể giải thích chỉ bằng trạng thái của các hạt riêng lẻ. Ví dụ, điều này đòi hỏi các vật thể lượng tử vướng víu vẫn được kết nối trên khoảng cách rất lớn. Albert Einstein đã mô tả đây là một "hiệu ứng đường dài ma quái".

Vật lý lượng tử sử dụng tính chất này để phát triển các khái niệm để xử lý thông tin lượng tử, ví dụ. Đối với nó chính xác là sự đan xen của nhiều trạng thái chồng chất có thể sẽ cho phép các máy tính lượng tử trong tương lai giải quyết một số nhiệm vụ tính toán rất phức tạp rất đơn giản và nhanh chóng.

Trên đường đến máy tính lượng tử

Nhóm nghiên cứu xung quanh Giáo sư Rainer Blatt và Julio Barreiro từ Viện Vật lý Thực nghiệm tại Đại học Innsbruck đã làm việc rất thành công trong nhiều năm về việc hiện thực hóa một máy tính lượng tử. Các nhà vật lý của nhóm nghiên cứu hiện đã nghiên cứu các tính chất của sự vướng víu trong một hệ thống gồm nhiều hạt gần hơn. Để làm điều này, các nhà vật lý đã liên kết bốn ion trong buồng chân không và nghiên cứu sự thay đổi của sự vướng víu trong khi khuếch đại ảnh hưởng đáng lo ngại của môi trường. trưng bày

Barreiro, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: "Điều này thay đổi bản chất của sự vướng víu giữa các hạt và chúng tôi đã thấy một loạt các trạng thái rất thú vị". "Hóa ra sự vướng víu của một số hạt có thể có động lực rất đa dạng."

Kết quả mới quan trọng

Các kết quả vượt xa những gì đã được biết đến qua các nghiên cứu trên hai hạt bị giam cầm và tạo thành một cơ sở quan trọng để hiểu hành vi vật lý lượng tử của nhiều hạt, vì chúng cũng tương tác trong một máy tính lượng tử. Ngoài ra, theo các nhà vật lý, họ cung cấp thông tin về cách thế giới lượng tử, với sự quan sát ngày càng tăng, bước vào thế giới hàng ngày cổ điển của chúng ta.

Là một phần của thí nghiệm, các nhà khoa học của Innsbruck cũng đã phát triển các công cụ lý thuyết mới để mô tả các trạng thái giới hạn và các kỹ thuật thí nghiệm mới để kiểm soát các hạt và môi trường của chúng.

(idw - Đại học Innsbruck, 28.09.2010 - DLO)