Одиночный атом поймали и сфотографировали на дешевую камеру / news2.ru

Одиночный атом поймали и сфотографировали на дешевую камеру

отметили

человек

в архиве

Одиночный атом поймали и сфотографировали на дешевую камеру

Новосибирские ученые поймали одиночный атом рубидия в оптическую ловушку и впервые смогли сфотографировать его на дешевую фотокамеру. Об этом пишет пресс-служба Института физики полупроводников (ИФП) СО РАН со ссылкой на статью в журнале «Квантовая электроника».

«Наши результаты и методика могут быть интересны не только российским физикам. Зарубежные группы тоже бывают стеснены в средствах, и если есть возможность купить видеокамеру существенно дешевле, которая показывает приемлемый для эксперимента результат, – это для всех важно», – рассказалодин из авторов работы, старший научный сотрудник ИФП СО РАН Илья Бетеров.

В последние годы физики надеются, что одиночные атомы можно использовать в качестве кубитов – элементарных ячеек памяти и вычислительных блоков квантовых компьютеров. Одну из самых больших вычислительных систем такого рода создал профессор Гарвардского университета Михаил Лукин на основе пятидесяти охлажденных до сверхнизких температур атомов рубидия.

Чтобы воплотить эти надежды в жизнь, нужно научиться удерживать одиночные атомы внутри специальных ловушек. Они представляют собой комбинацию из нескольких лазерных излучателей, которые одновременно охлаждают материю и мешают ей покинуть ту точку, где она удерживается. Саму по себе эту процедуру осуществить достаточно просто, однако при работе с квантовыми вычислениями нужно не только удерживать атом на месте, но и понимать, где он находится.

Дешевая ловушка для атома

Бетеров и его коллеги решили эту задачу с помощью дешевой камеры и других приборов для наблюдений за атомом. Более качественные камеры, как отметил физик, с 2015 года не ввозят в Россию. Кроме того, они стоят более 6 млн рублей, что для многих лабораторий слишком дорого.

«Мы решали сложную проблему, состоящую из нескольких подзадач: во-первых, нужно охладить атомы. Во-вторых, одиночный атом необходимо захватить в ловушку, которая представляет собой лазерный пучок с фокусировкой в несколько микрон. И в-третьих, чтобы сфотографировать атом, нужно за короткое время зарегистрировать инфракрасные фотоны, которые атом рассеивает, находясь в ловушке», – объясняет Бетеров.

Как правило, самые лучшие бытовые камеры и лабораторные установки прошлого поколения не справляются с этой задачей, так как количество частиц света, которые рассеивает атом, довольно невелико. Российские ученые обошли эту проблему, используя длиннофокусный объектив и особую методику наблюдений за излучением атома, временно отключая удерживающие его лазеры во время получения фотографии.

Таким образом ученые смогли на протяжении 40 секунд удерживать атом рубидия внутри ловушки, получая при этом его фотографии с выдержкой в 50 миллисекунд. Это сопоставимо с результатами, которых добиваются их коллеги с помощью дорогих EMCCD-камеры. В ближайшее время Бетеров и его коллеги планируют использовать подобные системы для проведения первых квантовых вычислений с участием двух охлажденных атомов.

Источник:

https://nauka.tass.ru/nauka/86...

Добавил

precedent 11 Июня 2020

фотография, атом, лазерные технологии, квантовые технологии, ифп со ран, оптическая ловушка

Россия, Новосибирск

10 комментариев

Комментарии участников:

precedent, 11 Июня 2020 , url

Профессионалам
по всяким каналам
То много, то мало —
на банковский счёт,
А наши ребята
(за ту же зарплату)
Уже шестикратно
выходят вперёд!

вот так вот, fStrange голь на выдумки хитра. А была бы коровка да курочка, приготовила бы и дурочка.

И их оружьем
теперь не хуже
Их бьют, к тому же —
на скоростях.

даже на гиперзвуковых.

-6

Юлька с н2, 11 Июня 2020 , url

Комментарий скрыт. Нажмите, чтобы показать.

precedent, 11 Июня 2020 , url

Деньги есть и они выделяются. В этом проблем нет. Сегодня и государство выделяет, и бизнес, и все финансирование стимулируется активней.
Просто в мире существует такое явление, которое называется коллаборация. Кто — то создает одни устройства, кто — то другие. Запад ограничил Россию в получении той части техники, которой у нас нет. Частью мы её создали, частью приобретаем у партнёров, не зависимых от США, частью создадим, частью — находим подобные эффективные решения. При этом, Россия не действует подобным образом. Не потому, что не может или нечем ответить. Потому, что это - вред для всех, это — деструктивный подход. Они защищают свою конкурентоспособность неконкуретными методами, ускоряя наступление событий, которых боятся.
Сегодняшние управленцы Запада — дети тех, кто пришёл на все готовое. С колоссальным багажом, они его боятся потерять, но от того теряют ещё быстрей. Они ничего не создавали, не добивались. Они у власти не потому, что выиграли конкуренцию.

-7

Юлька с н2, 11 Июня 2020 , url

Комментарий скрыт. Нажмите, чтобы показать.

precedent, 11 Июня 2020 , url

Завязывай с наркотой.
Названы два препятствия:

1) запрет на ввоз в Россию с 2015 года;

2) дороговизна для «многих лабораторий», очевидно же, что не российских, если запрет и цена уже не имеет значения.
Кроме того, 6 млн рублей для российских лабораторий давным — давно совершенно не проблема, если речь идёт об экспериментальной физике или химии и т.п.

Но, даже 6 млн рублей — много для лабораторий стран, где меньше финансовых возможностей. Например, для Украины. Или даже для Литвы.

Российский метод позволит им очень существенно сэкономить деньги. К тому же он ударит по производителям дорогого оборудования. За что боролись, на то и напоролись.

-7

Юлька с н2, 11 Июня 2020 , url

Комментарий скрыт. Нажмите, чтобы показать.

precedent, 11 Июня 2020 , url

Нет никаких жалоб на нехватку денег. Ты с ума спятил совсем, с горя — то. .
Россия десятки миллиардов рублей выделяет и больше.

О коллаборация речь зашла, вот, пример
Гиротрон из России для реактора ITER испытали в удаленном режиме — Российская газета
Отказалась бы Россия, и десятки стран не смогли бы продолжить исследования и работы, потеряли бы сотни миллионов евро и больше.

Смотри, ещё пример, что финансирует Россия. Россия финансирует даже проекты мегасайенс.
ГЛАВНАЯ

У России научные города, целые города, где создаются инновации. Россия — лидер и в числе лидеров по многим научным направлениям.

precedent, 11 Июня 2020 , url

Общий бюджет на развитие технологий национальной программы «Цифровая экономика» составляет 1,118 трлн руб. Это следует из опубликованных Минкомсвязью «дорожных карт».

Всего разработано семь «дорожных карт»:

«Технологии виртуальной реальности», на которые потребуется 66,295 млрд руб., в том числе 28,255 млрд — из федерального бюджета;
«Нейротехнологии и искусственный интеллект» — 391,7 млрд руб., в том числе из бюджета 56,8 млрд;
«Квантовые технологии» — 51,13 млрд руб., в том числе из бюджета — 41,099 млрд;
«Новые производственные технологии» — 145,343 млрд руб., в том числе из бюджета — 68,935 млрд;
«Компоненты робототехники и сенсорика» 137,65 млрд руб., в том числе из бюджета — 28,825 млрд;
«Системы распределенного реестра» — 82,07 млрд руб., в том числе из бюджета — 23,1 млрд;
«Технологии беспроводной связи» — 244,16 млрд руб., в том числе из бюджета — 36 млрд.
В общей сложности из бюджета России на реализацию мероприятий по поддержке цифровых технологий потребуется 282,9 млрд руб. до конца 2024 года, следует из документов.

Как ранее сообщали РБК в секретариате вице-премьера Максима Акимова (курирует «Цифровую экономику»), президиум правительственной комиссии по цифровому развитию, использованию информационных технологий для улучшения качества жизни и условий ведения предпринимательской деятельности одобрил все «дорожные карты» по перспективным технологиям нацпрограммы. Теперь соответствующие изменения в нацпрограмму должен рассмотреть президиум совета по стратегическому развитию и национальным проектам, после чего «дорожные карты» вступят в силу.

Подробнее на РБК:
www.rbc.ru/technology_and_media/14/10/2019/5da0b17c9a7947ca80a33b21