通常の世界と量子領域の区別は依然として曖昧です。物体の体積が増加すると、その運動が絶対零度まで冷却され、量子変換が発生するため、その局所性が増加します。オーストリア科学アカデミー (ÖAW) の量子光学・量子情報研究所 (IQOQI) とインスブルック大学理論物理学科のオリオル・ロメロ・イザール氏率いる研究者らは、ある実験計画を提案した。
この実験では、光学的に浮遊したナノ粒子が基底状態まで冷却された後、静電力または磁力によって生成された非光学的 (「暗」) ポテンシャルの中で進化します。この暗電位の進化は、巨視的な量子重ね合わせ状態を迅速かつ確実に生成できる可能性を秘めています。
レーザーは、ナノメートルサイズのガラス球を基底運動状態まで冷却することができます。このようなガラス球を単独で存在させると、空気分子の衝突や入射光の散乱によって急速に加熱され、量子状態から離れてしまうため、量子制御が制限されてしまいます。これを避けるために、研究者らは、光を消して暗闇の中でガラス球を進化させ、不均一な静電力または磁力のみによって誘導することを提案している。この進化速度は、漂遊ガス分子の加熱を防ぐのに十分な速さであるだけでなく、極端な局在化を分離し、明確な量子署名を特徴づけます。
Physical Review Letters に掲載された最近の論文でも、この提案がそのような実験の実際的な課題をどのように回避するかについて説明しています。これらの課題には、高速な実験実行の必要性、デコヒーレンスを回避するためのレーザーの使用を最小限に抑えること、同じ粒子上で実験実行を迅速に繰り返す機能などが含まれます。これらの考慮事項は、低周波ノイズやその他のシステム エラーの影響を軽減するために重要です。
この提案は、欧州連合の資金提供による ERC 共同出資プロジェクトである Q-Xtreme の実験パートナーと徹底的に議論されました。
Oriol-Romero-Isat氏の理論チームは、「私たちが提案する方法は、彼らの研究室での現在の開発と一致しており、古典的なシステムでホット粒子を使用して私たちのプロトコルをすぐにテストできるはずです。これは、レーザーがオフになっているときのノイズ源を測定して最小限に抑えるのに非常に役立ちます。最終的な量子実験は必然的に困難になると考えていますが、これらの巨視的な量子重ね合わせ状態の準備に必要な基準をすべて満たしているため、実行可能であるはずです。」と述べました。
コンパイルされたソース: ScitechDaily