Artykuł w dodatkowej kolumnie gościnnej Quantum Partculars: „Nauczanie historii przemysłu kwantowo-atomowego za pomocą desqtopMOT” – Inside Quantum Technology

„Quantum Partculars” to gościnna kolumna redakcyjna zawierająca ekskluzywne spostrzeżenia i wywiady z badaczami kwantowymi, programistami i ekspertami przyglądającymi się kluczowym wyzwaniom i procesom w tej dziedzinie. Ten bonusowy artykuł został napisany przez Briana Siegelwaxa, skupianie się na Infleqtion desqtopMOT, część platformy Oqtant dla nauczycieli.

W grudniu 2023, fleksja uruchomił jego Oktant usługa materii kwantowej. Teraz, w styczniu 2024 r., Infleqtion wprowadza na rynek desqtopMOT laboratoryjna platforma zimnych atomów. Oba te produkty mają pomóc Ci w kształceniu i wzmacnianiu pozycji uczniów. Logicznym pytaniem jest zatem, który z nich wybrać do swojej klasy?

Krótka odpowiedź jest taka, że ​​uzupełniają się. W rzeczywistości można je traktować jako dwie części jednej historii.

Część 1: Pierwsze kroki z desqtopMOT

desqtopMOT to praktyczny, fizyczny system sprzętowy z elementem oprogramowania, który umożliwia studentom poznanie kluczowych narzędzi przemysłu atomistyki kwantowej w warunkach laboratorium dydaktycznego. Jest to platforma do nauczania mechaniki kwantowej poprzez interakcje światło-materia. Twoi uczniowie poznają podstawy teoretyczne z programu nauczania, a następnie będą używać desqtopMOT do eksperymentowania na atomach. Wykorzystają go do kontrolowania tworzenia próbek atomowych oraz opracowywania i testowania hipotez.

desqtopMOT zawiera:

• System próżniowy
• Źródło atomu rubidu
• Optyka dostarczająca wiązkę i płytka prototypowa
• Stabilizowany system laserowy
• Referencyjna cela spektroskopowa
• Kompleksowy, wielorozdziałowy program nauczania z dwoma poziomami nauki, podstawowym i zaawansowanym
• Interfejs Pythona ze sterowaniem w czasie rzeczywistym (model zaawansowany)

Eksperymenty można zastosować do pomiaru czasu w oparciu o atomy, wykrywania kwantowego i obliczeń kwantowych, dzięki czemu będziesz podnosić kwalifikacje i zwiększać szanse swoich uczniów na zatrudnienie.

Program nauczania obejmuje zajęcia z:
• fizyka zimnych atomów
• obrazowanie
• lasery
• chłodzenie laserowe i wychwytywanie
• optyka i fotonika
• pomiary kwantowe
• spektroskopia
• inżynieria próżniowa i nauka

Zdjęcie chmury Rb MOT (bladoróżowa kropka) wewnątrz komórki. Zdjęcie dzięki uprzejmości Allie Weary, Hannes Bernien Lab na Uniwersytecie w Chicago, dzięki uprzejmości Infleqtion.

desqtopMOT umożliwia zapewnienie uczniom naprawdę wciągającego doświadczenia edukacyjnego. Monitory można ustawić tak, aby uczniowie mieli lepszy widok, ale mogą też na zmianę bezpośrednio obserwować sprzęt. Jeśli wyłączysz światło w swojej klasie, dzięki fluorescencji emitowanej przez atomy w wyniku wzbudzenia lasera, Twoi uczniowie będą mogli „zobaczyć” chmurę rubidu w pułapce. Eksperymenty będą dosłownie przebiegać na ich oczach.

Część 2: Tworzenie materii kwantowej za pomocą Oqtantu

Jako usługa związana z materią kwantową – w rzeczywistości jedyna na świecie usługa związana z materią kwantową – Oqtant jest dostępny za pośrednictwem chmury; jedyne, czego potrzebują Twoi uczniowie, to dostęp do Internetu. Jest w pełni dostępny za pośrednictwem smartfonów, więc Twoi uczniowie nie muszą koniecznie mieć laptopów, aby z niego korzystać.

Oqtant udostępnia studentom już schłodzone atomy, odbierając desqtopMOT i umożliwiając im głębokie zanurzenie się w kwantowym zachowaniu ultrazimnych systemów. Korzystając z portalu bez kodu lub interfejsu API Pythona zwanego Oqtant API lub OqtAPI (wymawiane „octopi”), Twoi uczniowie będą mogli:

• Kontroluj tworzenie materii kwantowej
• Przeglądaj interferencję, spójność, tunelowanie, atomtronikę, zachowanie nieliniowe, superpozycję, nadciekłość i nie tylko
• Obserwuj przejścia fazowe i ewolucję
• Rozwijaj i testuj hipotezy

Krótka informacja dla czytelników niezaznajomionych z materią kwantową:

W przypadku magnesów zespół chłodzonych laserowo atomów jest zawieszony w komorze o ultrawysokiej próżni. Technika chłodzenia zdobyła Nagrodę Nobla. W miarę ochładzania się atomów część z nich ulega kondensacji i zaczyna zajmować ten sam stan kwantowy. Ta materia kwantowa, zwana kondensatem Bosego-Einsteina (BEC) można uważać za gigantyczny atom lub superatom. Ma rozmiar makroskopowy, jest reprezentowany przez pojedynczą funkcję falową i zachowuje się jak jedna całość. BEC to piąty stan skupienia obok ciała stałego, cieczy, gazu i plazmy.

W zależności od Twojej strefy czasowej Oqtant ma możliwość działania w czasie rzeczywistym. Jeśli jest on-line i nie ma żadnych zadań w kolejce, pierwsze zadanie Twoich uczniów powinno zostać wykonane za około minutę. Jeśli jest w trybie offline, Twoi uczniowie mogą w dowolnej chwili ustawić w kolejce zadania, które będą uruchamiane sekwencyjnie, gdy Oqtant wróci do trybu online. Według jego FAQ , harmonogram jest następujący:

Oqtant jest dostępny online co drugi tydzień, z wyjątkiem świąt w USA i planowanych przerw konserwacyjnych. Harmonogram tygodni online obejmuje poniedziałek-czwartek, 10:3-7:XNUMX czasu MT (UTC-XNUMX). Wyjątki od harmonogramu zostaną ogłoszone tak szybko, jak to możliwe.

Oktant posiada:

• przewodnik po aplikacji internetowej
• FAQ firmy Oqtant
• interaktywną wycieczkę
• Zasoby API Pythona
• 55-minutowy film
• 5-minutowy film
• 87-stronicowy artykuł
• uwagi techniczne dotyczące parowania RF, materii kwantowej i obrazowania

Twoi uczniowie mogą przesłać do 10 ofert pracy dziennie całkowicie za darmo. Można kupić zadania premium, zwiększając ten limit do 100 stanowisk dziennie. Te zadania premium mają priorytet w systemie i są uruchamiane przed jakimikolwiek wolnymi zadaniami w kolejce. Możesz założyć zespół, który pozwoli Twoim uczniom dzielić się Twoimi limitami premium.

Wniosek: Korzystanie z desqtopMOT dla studentów

Jeśli zdarzy ci się uczestniczyć SPIE Fotonika Zachód, będą robić zimne atomy z desqtopMOT na stoisku 7207 przez cały dzień we wtorki i środy. Długie demonstracje produktów z rozdziałów i eksperyment z rozdziału 6 odbywają się w oba dni o godzinie 2:XNUMX. Zespół zastanawia się nad sposobami osłonięcia go przed światłem, tak aby można było „zobaczyć” chmurę Rubidu na własne oczy, bez użycia jakiegokolwiek powiększenia.

Możesz zwiedzić Oqtant teraz.

Jeśli zostaną użyte razem, Twoi uczniowie poznają pełną historię przemysłu atomowego kwantowego.

Briana N. Siegelwaxa jest niezależnym projektantem algorytmów kwantowych. Znany jest ze swojego wkładu w dziedzinie obliczeń kwantowych, szczególnie w projektowaniu algorytmów kwantowych. Ocenił liczne platformy, platformy i narzędzia obliczeń kwantowych, a swoimi spostrzeżeniami i ustaleniami podzielił się w swoich pismach. Siegelwax jest także autorem i autorem książek, takich jak „Dungeons & Qubits” i „Choose Your Own Quantum Adventure”. Regularnie pisze na Medium na różne tematy związane z obliczeniami kwantowymi. Jego praca obejmuje praktyczne zastosowania obliczeń kwantowych, recenzje produktów do obliczeń kwantowych i dyskusje na temat koncepcji obliczeń kwantowych.

Kategorie:
Artykuł gościnny, informatyka kwantowa, Badania naukowe, oprogramowanie

tagi:
Briana Siegelwaxa, fleksja, Oktant

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• PlatoData.Network Pionowe generatywne AI. Wzmocnij się. Dostęp tutaj.
• PlatoAiStream. Inteligencja Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
• PlatonESG. Węgiel Czysta technologia, Energia, Środowisko, Słoneczny, Gospodarowanie odpadami. Dostęp tutaj.
• Platon Zdrowie. Inteligencja w zakresie biotechnologii i badań klinicznych. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-particulars-guest-column-bonus-article-teaching-the-quantum-atomic-industry-story-with-desqtopmot/