Оптическая инициализация и когерентный контроль ядерных спинов в двумерных материалах

Используя фотоны и кубиты электронных спинов для управления ядерными спинами в двумерном материале, исследователи из Университета Пердью открыли новый рубеж в квантовой науке и технологии, позволив таким приложениям, как спектроскопия ядерного магнитного резонанса атомного масштаба, а также считывать и записывать квантовые данные информации с ядерными спинами в двумерных материалах. Как было опубликовано в понедельник (15 августа) в Nature Materials, исследовательская группа использовала кубиты электронного спина в качестве датчиков атомного масштаба, а также для осуществления первого экспериментального контроля кубитов ядерного спина в ультратонком гексагональном нитриде бора.

Простой способ придания материи сложных форм

Исследование в Стратклайде показало, что когда искривленный свет направляется на движущийся БЭК (конденсат Бозе-Эйнштейна), он разбивается на скопления капель БЭК, которые движутся в соответствии с особенностями света, при этом количество капель равно удвоенному количеству поворотов света. Изменение свойств светового луча может изменить как количество капель БЭК, так и способ их движения. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Исследование связи между топологией и квантовой запутанностью

Топология и запутанность — два мощных принципа для характеристики структуры сложных квантовых состояний. В новой статье в журнале Physical Review X исследователи из Пенсильванского университета устанавливают связь между ними.

В сверхтекучей жидкости обнаружены новые квантовые водовороты с тетраэдрической симметрией

Международное сотрудничество ученых создало и наблюдало совершенно новый класс вихрей — вращающиеся массы жидкости или воздуха. Под руководством исследователей из Амхерстского колледжа в США и Университета Восточной Англии и Ланкастерского университета в Великобритании в их новой работе подробно описываются первые лабораторные исследования этих «экзотических» водоворотов в ультрахолодном газе атомов при температурах до десятков миллиардных долей на градус выше абсолютного нуля. Открытие, о котором было объявлено на этой неделе в журнале Nature Communications, может иметь важные будущие последствия для реализации квантовой информации и вычислений.

Впервые смоделирована калибровочная теория, отличную от электромагнетизма, с использованием ультрахолодных атомов

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Nature, исследователи-экспериментаторы ICFO Аника Фрелиан, Крейг Чизхолм, Рамон Рамос, Элеттра Нери и Сезар Кабрера под руководством профессора ICREA Летисии Тарруэлл в сотрудничестве с Алессио Чели, исследователем-теоретиком из программы Talent, в Автономном университете Барселоны впервые смогли смоделировать калибровочную теорию, отличную от электромагнетизма, с использованием ультрахолодных атомов.

Экспериментальное наблюдение долгоживущих состояний фантомной спирали в квантовых магнетиках Гейзенберга

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT), Гарвардского центра ультрахолодных атомов Массачусетского технологического института, Гарвардского и Стэнфордского университетов недавно обнаружили существование уникальных спиральных спиновых состояний в квантовых магнитах Гейзенберга. Их наблюдения, опубликованные в журнале Nature Physics, могут иметь важное значение для моделирования физических процессов и динамики, связанных со спином, в квантовых системах многих тел.

Разработан самый быстрый в мире двухкубитный вентиль между двумя отдельными атомами

Исследовательская группа во главе с аспирантом Йелаем Чу, доцентом Сильвеном де Лезелеуком и профессором Кенджи Омори из Института молекулярных наук Национального института естественных наук использует атомы, охлажденные почти до абсолютного нуля и захваченные оптическим пинцетом, разделенные микроном или так (см. рис. 1). Манипулируя атомами с помощью специального лазерного излучения в течение 10 пикосекунд, им удалось запустить самый быстрый в мире двухкубитный вентиль — фундаментальную операцию, необходимую для квантовых вычислений, которая выполняется всего за 6,5 наносекунд.

Нейронные сети и призрачные электроны точно реконструируют поведение квантовых систем

Создан способ моделирования запутанности путём добавления в вычисления дополнительных «призрачных» электронов, которые взаимодействуют с реальными электронами системы. В новом подходе поведение добавленных электронов контролируется методом искусственного интеллекта, называемым нейронной сетью. Сеть вносит коррективы до тех пор, пока не находит точное решение, которое можно спроецировать обратно в реальный мир, тем самым воссоздавая эффекты запутанности без сопутствующих вычислительных препятствий. Физики представили свой метод 3 августа в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Доказательства нового типа неупорядоченного квантового вигнеровского тела

Исследователи Принстонского университета уже несколько лет проводят исследования в области состояния двумерных электронных систем при экстремально низких плотностях и температурах. Их последняя работа, представленная в Physical Review Letters, собрала доказательства нового состояния, предсказанного Вигнером, известного как неупорядоченное тело Вигнера (WS).

Измерение сигнатуры сверхпроводящей интерференции в атомном масштабе

Исследователи из Института исследований твердого тела им. Макса Планка, Ульмского университета, Немецкого аэрокосмического центра (DLR), Университета Упсалы и Автономного университета Мадрида недавно провели исследование, направленное на получение новой информации об изменениях основного состояния, связанных с состояниями YSR. Их исследование, опубликованное в журнале Nature Physics, привело к подробному наблюдению за изменением так называемого тока Джозефсона как признака фазового перехода состояния YSR (состояние Ю-Шиба-Русинова).