Unist’e bağlı bir araştırma ekibi, karanlık eyaletlere dayanan kolektif kuantum dolaşımının deneysel yaratılışını başarıyla gösterdi – açıkça teorik modellerle sınırlı. Bulgular çevrimiçi olarak yayınlandı Doğa İletişimi.
Parlak durumlardan farklı olarak, karanlık durumlar dış rahatsızlıklara karşı oldukça dirençlidir ve son derece uzatılmış yaşamlar sergiler, bu da onları kuantum belleği ve ultra duyarlı sensörler gibi yeni nesil kuantum teknolojileri için umut verici adaylar yapar.
Profesör Je-Hyung Kim, Kore Bilim ve Bilim Araştırma Enstitüsü’nden (Kriss) (Kriss) Dr. Changhyoup Lee ve Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden Dr. Jin Dong Şarkısı ile işbirliği içinde Profesör Je-Hyung Kim liderliğindeki ekip, Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden Dr. Jin Dong Şarkısı, ekip karanlık devlet tabanlı kolektif dolaşımın kontrollü indüksiyonunu sağladı. Dikkat çekici bir şekilde, bu dolaşıklık geleneksel parlak durumlardan yaklaşık 600 kat daha uzun bir ömür sergiliyor.
Birden fazla ayırt edilemez parçacık arasındaki kuantum dolaşması tipik olarak parlak veya karanlık durumlar olarak kendini gösterir. Karanlık durumlar, yayılan ışığa yakın total görünmezlikleri ile karakterize edilir, bu da dolaşmanın uzun sürelerde devam etmesine izin verir.
Bu koruyucu özellik, kuantum bilgi depolama ve iletim için muazzam bir potansiyele sahip olsa da, karanlık durumlar oluşturmak ve sürdürmek uzun zamandır önemli deneysel zorluklar yaratmıştır.
Araştırmacılar, özenle ayarlanmış kayıp oranları ile bir nanokavite kullanarak, kuantum noktaları ve boşluğun dağılması arasındaki bağlantı gücünü dengeleyerek bu engellerin üstesinden geldiler.
Çalışmanın ilk yazarı Dr. Kyuyoung Kim, “Boşluk kaybı çok yüksek olduğunda, kuantum noktaları birbirini etkilemeden bağımsız olarak hareket eder. Tersine, bağlantı yeterince güçlü ise, kolektif bir karışık durum oluşur, dış rahatsızlıklara dirençli.”
Deneylerinde ekip, karanlık durumdaki dolaşmanın 36 nanosaniye sürebileceğini gözlemledi – parlak durumların tipik 62 pikosaniyesinden yaklaşık 600 kat daha uzun bir ömür. Ek olarak, karanlık durumun oluşumunun doğrudan kanıtını sağlayan klasik olmayan foton demetleme gibi fenomenleri tespit ettiler.
Bu tür durumlar genellikle foton emisyonunu bastırsa da, belirli koşullar altında, dolaşmış kuantum noktaları fotonları aynı anda yayarak karanlık durumun benzersiz özelliklerini gösterir.
Profesör Kim, “Karanlık durum dolaşımının bu deneysel olarak gerçekleştirilmesi-sadece teorik olarak-özenle mühendislik kayıpları ile kuantum korelasyonlarını uzun süreler boyunca koruyabileceğimizi gösteriyor. Bu, kuantum bilgi depolama, yüksek hassasiyet sensörleri ve kuantum prensiplerine dayanan enerji-yarıklama teknolojileri için yeni yollar açıyor.”
