Efekty kwantowe w temperaturze pokojowej
Atomy rydbergowskie są ogromne — ich średnica jest 100 000 razy większa niż średnica zwykłych atomów, przez co mogą one nawet takie atomy wchłaniać. Ponadto silnie reagują na przykładane pola magnetyczne i elektryczne. Jedno wzbudzenie może być wspólne dla kilku atomów, które w ten sposób tworzą kolektywny stan kwantowy, zwany też superatomem. Wykorzystując dofinansowanie UE dla projektu RYDSURF, naukowcy zbadali możliwości stworzenia źródła pojedynczych fotonów i formowania sieci kwantowych w temperaturze pokojowej z wykorzystaniem atomów rydbergowskich w mikrokomórkach oparów termicznych. Opracowana technika doświadczalna pozwala przezwyciężyć ograniczenia napotykane przy zwiększaniu skali konwencjonalnych układów ultrazimnych atomów w podobnych badaniach i zastosowaniach. Zachowanie spójności kwantowej ma krytyczne znaczenie i zależy w dużej mierze od powierzchni ograniczających atomy. Badacze opracowali nową instalację doświadczalną do lokalnego badania tych powierzchni. Aby było możliwe wykorzystanie mikrokomórek oparów w źródle pojedynczych fotonów, naukowcy musieli zastosować zjawisko zwane blokadą Rydberga. Występuje ono w ultrazimnych zespołach atomów i ma kluczowe znaczenie dla funkcjonowania bramek kwantowych. Naukowcy zaprojektowali i zbudowali nową komórkę umożliwiającą stosowanie zaawansowanych technik pomiarowych i wykorzystali ją w pionierskich eksperymentach potwierdzających potencjał efektu blokady w gazie termicznym. Oczekuje się, że prowadzone obecnie doświadczenia dowiodą wykonalności pierwszego w historii źródła pojedynczych fotonów wykorzystującego efekt blokady Rydberga. Więcej informacji można znaleźć w witrynie internetowej projektu(odnośnik otworzy się w nowym oknie) . Uczestnicy projektu RYDSURF wytyczają nowy szlak w kwantowym przetwarzaniu informacji, a prowadzone prace powinny umożliwić kontrolowanie spójnego wzbudzania zespołów atomów w temperaturze pokojowej. Pomyślne wykazanie możliwości kontrolowania fundamentalnych elementów składowych sieci kwantowych pozwoli w końcu zbliżyć się do celu, jakim jest zwiększanie rozmiarów sieci kwantowych do wielu milionów węzłów.
