科学家创建了一种在没有磁场的情况下“编程”原子的模型

维尔纽斯大学物理系的研究人员开发了一种理论模型，该模型利用光来预先“编程”原子，而无需外部磁场。

根据作者的概念，光首先“编程”原子，然后预先准备的原子介质改变复杂激光束的形状和偏振。

该模型的核心是光学涡旋：具有螺旋波前结构的光束，其中强度在“核心”处降至零。暗区的大小由拓扑电荷决定，“没有限制，可以取任何正整数和负整数值”。

在实践中，可以获得多达10,000种不同的状态——信息可以编码在量子位而不是双态量子比特系统中。

为了控制矢量涡旋，研究人员研究了光束与具有三个能级的原子气体的相互作用。在模型中，准备好的介质继承了光的空间模式：在某些区域，原子对辐射的吸收更强，而在其他区域则几乎变得透明。然后反馈开始——原子的响应重建了光束本身。

取而代之的是简单的环形结构，中心周围出现了带有多个亮区的花瓣图案——偏振结构本身也发生了变化。以前，这种控制通常需要强大的外部磁场和复杂的设备。

从理论上讲，这一发展为更快的量子处理器、高度安全的量子通信网络和超精确的光学传感器铺平了道路。

提醒一下，6月17日，美国能源部的十六个国家实验室之一，桑迪亚国家实验室，以及量子计算机开发商Quantinuum，发表了一篇关于98量子比特量子计算机Helios的同行评审论文。

来源：ForkLog