Физики из Калтеха измерили квантовую энергетическую лестницу, предсказанную 40 лет назад
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Физики из Калтеха впервые напрямую измерили энергетические уровни в синтетической квантовой материи, предсказанные конформными теориями поля Изинга и трикритической модели Изинга. Измерения выполнены с помощью квантовых симуляторов на основе массивов нейтральных атомов, удерживаемых оптическими пинцетами. Результаты подтверждают теоретические предсказания, сделанные около 40 лет назад.
Ключевые факты
- Исследование опубликовано в журнале Nature.
- Учёные впервые напрямую измерили энергетические уровни, предсказанные конформными теориями поля Изинга и трикритической модели Изинга.
- В эксперименте использовались квантовые симуляторы на основе массивов нейтральных атомов, удерживаемых оптическими пинцетами.
- В коллаборацию вошли Мануэль Эндрес и Джейсон Алиса из Калтеха, а также теоретики из Университета Париж-Сакле и Мюнхенского технического университета.
- Сянкай Сунь, аспирант лаборатории Эндреса, является одним из ведущих авторов исследования.
Эксперимент с квантовым симулятором
Эксперимент основан на технологии, которую лаборатория Эндреса также использует для разработки квантовых компьютеров. Система использует массивы нейтральных атомов, удерживаемых сфокусированными лазерами — оптическими пинцетами. С помощью новой технологии квантовых симуляторов исследователи впервые напрямую измерили энергетические уровни в синтетической квантовой материи, предсказанные конформными теориями поля Изинга и трикритической модели Изинга. В коллаборацию вошли экспериментальная группа Мануэля Эндреса из Калтеха, теоретическая группа Алисы, а также теоретики из Университета Париж-Сакле и Мюнхенского технического университета.
Предсказания конформной теории поля
Обе теории описывают универсальное поведение, которое может возникать, когда квантовая система с необычными свойствами, такими как запутанность и суперпозиция, достигает критической точки между двумя состояниями, одно из которых более упорядочено. В отличие от обычного фазового перехода, например превращения воды в пар, этот переход не вызван температурой. Он возникает исключительно из-за квантовых эффектов при температурах, близких к абсолютному нулю. В этой критической точке лазеры могут возбуждать систему, переводя её в последовательность определённых энергетических состояний. Около 40 лет физики использовали конформные теории поля для расчёта расстояний между этими энергетическими ступенями.
1 источник
Время · отставание