Ученые научились замедлять забывчивость атомов

Международная группа исследователей предложила новый способ замедлить спиновую релаксацию атомов — процесс, из-за которого теряется квантовая информация. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters, передает Vesti.az.

Ключевым элементом нового подхода стал лазерный луч, который, в отличие от громоздких магнитных экранов, позволяет синхронизировать спины атомов и тем самым сохранить их квантовое состояние. В экспериментах с паром цезия это позволило в десять раз замедлить «забывчивость» атомов и значительно повысить чувствительность к внешним магнитным полям.

Спиновая релаксация, при которой атомы теряют направление своих магнитных спинов при столкновениях, считается одной из главных проблем квантовых технологий — в том числе сенсоров и памяти. До сих пор для борьбы с этим применяли слабые магнитные поля и сложную экранировку.

Новая технология использует оптическое выравнивание: лазерное излучение выстраивает спины атомов в одно направление, и это состояние сохраняется даже в хаотичных условиях. Это снижает декогеренцию — потерю квантовой информации — и упрощает создание миниатюрных, но высокоточных устройств.

Авторы считают, что разработка ускорит прогресс в области квантовых магнитометров, сенсоров и систем хранения информации.