蒸汽穩(wěn)定技術(shù)促進(jìn)了量子計(jì)算

使用金納米粒子穩(wěn)定堿金屬蒸汽密度的技術(shù)，因此電子可用于包括量子計(jì)算，原子冷卻和精密測(cè)量在內(nèi)的應(yīng)用，現(xiàn)已獲得專利。使用金納米粒子穩(wěn)定堿金屬蒸汽密度的技術(shù)，因此電子可用于包括量子計(jì)算，原子冷卻和精密測(cè)量在內(nèi)的應(yīng)用，已被巴斯大學(xué)的科學(xué)家申請(qǐng)專利。堿金屬蒸汽，包括鋰，鈉，鉀，銣和銫，使科學(xué)家能夠接觸到單個(gè)電子，因?yàn)閴A金屬外殼中存在單個(gè)電子。這對(duì)于一系列應(yīng)用具有巨大潛力，包括邏輯運(yùn)算，量子計(jì)算中的存儲(chǔ)和傳感，以及使用原子鐘的超精確時(shí)間測(cè)量，或者包括心電圖和腦電圖的醫(yī)學(xué)診斷。

然而，嚴(yán)重的技術(shù)障礙是可靠地控制封閉空間內(nèi)的蒸汽壓力，例如光纖管。需要防止蒸汽粘附到側(cè)面以保持其量子特性，但是現(xiàn)有的這樣做的方法，包括直接加熱蒸汽容器，是緩慢的，昂貴的，并且在規(guī)模上是不切實(shí)際的。

來自巴斯大學(xué)的科學(xué)家與保加利亞科學(xué)院的一位同事一起設(shè)計(jì)了一種巧妙的方法來控制蒸汽，方法是在容器內(nèi)部涂上比針頭小30萬倍的納米金顆粒。

當(dāng)用綠色激光照射時(shí)，納米顆粒迅速吸收并將光轉(zhuǎn)化為熱量，使蒸汽升溫并使其分散到容器中的速度比其他方法快1000倍。該過程具有高度可重復(fù)性，此外，發(fā)現(xiàn)新的納米粒子涂層保留了從其反彈的堿金屬原子的量子態(tài)。

該研究發(fā)表在Nature Communications上。

巴斯大學(xué)物理系的Ventsislav Valev教授領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。他說：“我們對(duì)這一發(fā)現(xiàn)感到非常興奮，因?yàn)樗诋?dāng)前和未來的技術(shù)中有如此多的應(yīng)用!它在原子冷卻，原子鐘，磁力測(cè)定和超高分辨率光譜學(xué)中都很有用。”

“我們的涂層可以快速，可重復(fù)地對(duì)蒸汽密度和相關(guān)光學(xué)深度進(jìn)行外部控制，這對(duì)于這些受限幾何形狀中的量子光學(xué)至關(guān)重要。”

協(xié)會(huì)。來自保加利亞科學(xué)院電子學(xué)院的Dimitar Slavov教授補(bǔ)充說：“在這個(gè)原理證明中，證明了我們的涂層照明明顯優(yōu)于傳統(tǒng)方法，并且與用于保持單個(gè)原子的量子態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)聚合物涂層兼容和連貫的合奏。“

物理系獎(jiǎng)學(xué)金獲得者Kristina Rusimova博士補(bǔ)充說：“通過調(diào)整粒徑，材料成分和聚合物環(huán)境，可以進(jìn)一步改善我們的涂層。涂層可以應(yīng)用于各種容器，包括光學(xué)元件，磁光陷阱，微電池，毛細(xì)管和空心光纖。“