Kuinka kvanttitilat voivat suojautua

University of Marylandin kemian fyysikkojen uusi tutkimus voi johtaa vakaampaan kvanttimuistiin, turvallisempaan polttoaineen varastointiin ja parempaan kykyyn mitata komeettojen lämpötiloja avaruudessa.

Heidän uusi tutkimustyö osoittaa, kuinka molekyylivedyn (H2) ydinspiniä voidaan hallita yksinkertaisesti jäädyttämällä se hiilihappojäässä.

”Tutkimuksemme esittelee uuden tavan kontrolloida kvanttifysiikan käyttäytymistä pelkästään materiaalisuunnittelun avulla”, sanoo artikkelin vanhempi kirjoittaja Leah Dodson. ”Osoitamme kokeellisesti, että kun molekyylivety – yksinkertaisin molekyyli – on suljettu erilaisten molekyylikiteiden sisään, ympäröivän kiinteän aineen symmetria määrää, mitkä kvanttispintilat voivat muuttua toisikseen ja mitkä pysyvät suojattuina.”

Ydinspinin hallintamahdollisuuksilla on laajat sovellusalueet, mutta tähän asti se on vaatinut voimakkaita magneettikenttiä tai kemiallisia katalyyttejä.

Vedyn varastoinnin ja astrokemian alojen lisäksi hiukkasten kvanttitilojen uudenlainen suojaaminen voisi johtaa vakaampiin muistimuotoihin kvanttilaskennassa. ”Yleensä kvanttitieteilijöiden on tehtävä hyvin monimutkaisia kokeita saadakseen kubitteja, toteaa artikkelin pääkirjoittaja Nathan McLane. ”Mutta tässä on vain H2:ta kuivajäässä.”

Vaikka on epätodennäköistä, että kvanttitutkijat tekisivät kubitteja kuivajäässä jäädytetyllä vedyllä, tämä merkittävä tutkimus luo pohjan soveltavalle tutkimukselle Dodson tarkentaa. ”Tämä työ asettaa perussäännöt sille, miten kvanttitilat voivat suojautua ja sillä on jo vaikutusta.”

Aiheesta aiemmin:

Mitä löytyy kvanttisesta nollapisteestä

Kvanttitilat säilyivät yli viisi sekuntia