(Nanowerkニュース) 速く、光を避け、曲がりくねった坂道を転がりましょう: これは、理論物理学者が最近発表した論文で提案した先駆的な実験のレシピです。 Physical Review Lettersに (“Macroscopic Quantum Superpositions via Dynamics in a Wide Double-Well Potential”)。静電力または磁力によって生成されたポテンシャル内で進化する物体は、巨視的な量子重ね合わせ状態を迅速かつ確実に生成すると期待されます。 静電力または磁力によって生成されたポテンシャルの中で展開するナノスケール サイズのガラス ビーズは、巨視的な量子重ね合わせ状態に入ります。 (画像: Helene Hainzer) 日常の現実と量子の世界の境界は依然として不明瞭です。物体の質量が大きいほど、その運動を絶対零度まで冷却することによって量子化されると、その物体はより局所化されます。オーストリア科学アカデミー (ÖAW) の量子光学・量子情報研究所 (IQOQI) とインスブルック大学理論物理学科のオリオール・ロメロ・イザート率いる研究者らは、光浮遊ナノ粒子を浮遊させる実験を提案している。基底状態まで冷却され、静電力または磁力によって生成される非光学的 (「暗」) 電位で発生します。この暗電位の進化により、巨視的な量子重ね合わせ状態が迅速かつ確実に生成されることが期待されます。レーザー光は、ナノスケールサイズのガラス球を冷却して、その運動基底状態にすることができます。このようなガラス球は放っておくと、空気分子の衝撃を受けて入射光が散乱すると、すぐに加熱されて量子領域から外れ、量子制御が制限されます。これを避けるために、研究者らは、光を消し、暗闇の中で球体を不均一な静電力または磁力のみによって誘導して進化させることを提案しています。この進化は、漂遊ガス分子による加熱を防ぐのに十分な速さであるだけでなく、極端な局在化を解除し、量子的特徴を明確に刻み込みます。最近の論文 Physical Review Lettersに また、この提案がこの種の実験の実際的な課題をどのように回避するかについても説明しています。これらの課題には、高速な実験実行の必要性、デコヒーレンスを回避するためのレーザー光の使用を最小限に抑えること、同じ粒子を使用して実験実行を迅速に繰り返す機能などが含まれます。これらの考慮事項は、低周波ノイズやその他の系統的誤差の影響を軽減するために非常に重要です。この提案は、欧州連合が財政的に支援する ERC Synergy Grant プロジェクトである Q-Xtreme の実験パートナーと徹底的に議論されました。 「提案された方法は、彼らの研究室での現在の開発と一致しており、古典的な領域で熱粒子を使用して私たちのプロトコルをすぐにテストできるはずです。これは、レーザーがオフのときにノイズ源を測定して最小限に抑えるのに非常に役立ちます。」と同氏は述べています。 Oriol Romero-Isart の理論チーム。 「私たちは、究極の量子実験が困難になるのは避けられないとしても、巨視的な量子の重ね合わせ状態を準備するために必要な基準をすべて満たしているため、実現可能であるはずだと信じています。」
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- 情報源: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64374.php
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