详细内容或原文请订阅后点击阅览
NIST 物理学家将不守规矩的分子带入量子派对
分子可以作为量子技术的通用构建模块,但它们比原子更难控制。
来源:美国国家标准技术研究所研究生 April Sheffield(前)和 NIST 博士后 Baruch Margulis 在他们的实验中见证了钙离子的“闪光”,表明了其伴随分子的方向。使用量子逻辑光谱,该团队展示了对一氢化钙分子近乎完美的控制,这是开发量子技术分子的重要一步。
信用:R。雅各布森/NIST
科学家们在按照自己的意愿弯曲原子方面取得了飞跃性的进展,使它们成为从超精密时钟到量子数据位的一切。将这些量子技术从听话的原子转变为不守规矩的分子可以提供更大的可能性。分子可以旋转和振动。这使得分子对环境的某些变化(例如温度)更加敏感。
“如果你对某件事敏感,它可能是一种诅咒,因为你不想敏感,但它也可能是一种祝福,”NIST 物理学家迪特里希·莱布弗里德 (Dietrich Leibfried) 说。 “你可以利用这种敏感性来发挥你的优势。”
但同样的敏感性使得分子难以控制。最近,美国国家标准与技术研究所 (NIST) 的物理学家对分子的控制达到了新的水平。在《物理评论快报》上发表的一项研究中,他们能够操纵一氢化钙分子离子(由一个氢原子和一个钙原子组成,除去一个电子使其成为带电分子),几乎取得了完美的成功。这种控制为量子技术、化学研究和探索新物理学开辟了可能性。
量子躲猫猫
分子比单个原子有更多的表达自由。单个原子可能看起来像一个球;无论你如何旋转它,它看起来都是一样的。但即使是一个简单的分子也可能复杂得多。一氢化钙看起来像一个不平衡的哑铃,两个大小不均匀的原子相互结合;每一种转动方式看起来都非常不同。
