3843
Фізики зі Стенфордського університету вперше безпосередньо зафіксували квантовий стрибок звуку в механічному резонаторі. Йдеться про раптовий перехід системи між дискретними енергетичними станами — явище, яке давно відоме для інших квантових систем, але для елементарних порцій механічних коливань, фононів, спостерігати його в реальному часі було особливо складно.
У повсякденному світі звук здається безперервним: після удару камертон поступово затихає. На квантовому рівні енергія механічної системи може змінюватися не плавно, а окремими порціями. Найменшою такою порцією колективного руху атомів є фонон, і саме перехід від стану з одним фононом до стану без нього вдалося простежити експериментально.
Для цього команда створила мікроскопічний механічний резонатор, здатний зберігати вібрацію приблизно дві мілісекунди — дуже довго за мірками подібних квантових пристроїв. Резонатор з’єднали з надпровідним кубітом, який багаторазово перевіряв його стан і дозволив визначити точний момент переходу між енергетичними рівнями.
Результат важливий не лише як фундаментальний експеримент. У перспективі контроль окремих фононів може бути корисним для квантової корекції помилок, високочутливих сенсорів та нових типів пристроїв, де механічні коливання використовуються для зберігання або передавання квантової інформації. Водночас дослідники підкреслюють, що практичне застосування ще потребує значної кількості додаткових робіт.
https://24tv.ua/tech/kvantoviy-stribok-zvuku-vpershe-zafiksuvali-vcheni-zi-stenforda_n3147004
