Квантовый контроль столкновений ионов и атомов за пределами ультрахолодного режима
При ультрахолодных температурах межатомные столкновения относительно просты, и их результат можно контролировать с помощью магнитного поля. Однако исследования ученых под руководством профессора Михала Томзы с физического факультета Варшавского университета и профессора Рое Озери из Института науки Вейцмана показывают, что это возможно и при более высоких температурах. Ученые опубликовали свои наблюдения в журнале Science Advances.
Рис. Экспериментальная калибровка теоретической модели столкновений Sr + +Rb. Кредит: Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adr8256
При высоких температурах большая кинетическая энергия сталкивающихся частиц может распределяться многими различными способами, что делает механизм столкновения сложным и трудно контролируемым. Однако исследователи из Варшавского университета обнаружили неожиданный порядок в столкновениях между атомами рубидия и катионами стронция, что позволяет контролировать столкновения в гораздо более теплых условиях.
Возможность достижения квантового контроля при более высоких, по-видимому, классических, температурах может значительно упростить будущие экспериментальные реализации и предполагает, что подобные явления могут происходить и в других системах. Более того, это открытие может пролить свет на фундаментальные вопросы, касающиеся границы между квантовым и классическим мирами и значимости квантовых эффектов в, казалось бы, классических условиях.
Открытие может быть важным для развития квантовых технологий, в которых контролируемые взаимодействия атомов и ионов играют ключевую роль. Современные квантовые компьютеры полагаются на охлаждение атомов или ионов до сверхнизких температур, поэтому любой подход, который позволяет осуществлять квантовый контроль при более высоких температурах, может проложить путь к более эффективным квантовым устройствам.
