只是chillin“ - 稳定量子计算机的分子

激光冷却 - 一种将原子冷却到超冷温度的技术 - 首次扩展到分子。这一进步可能有助于使分子量子计算机成为可能。使用激光进行冷却会利用原子行为的特定方面。原子将吸收给定频率的光子，将能量转移到其电子中的一个，该电子被短暂地激活到激发态。当它向下降回时，原子以随机方向发射光子，然后可以吸收另一个光子。如果初始光子全部从特定方向 - 沿着激光束 - 到达，但发射的光子以随机方向离开原子，最终结果是原子向激光器传播的速度更慢。原子或分子在低温下传播更缓慢，因此原子向激光器移动得更慢，在这个方向上温度更低。接近绝对零点需要几千个光子吸收和发射周期。存在这样的风险：在一个周期内，原子可能会陷入“黑暗状态”，不会吸收激光器发出的窄频率范围内的光子。正是由于这个原因，分子激光冷却很困难，耶鲁大学的David DeMille说。原子具有相对简单的能量状态集，可以轻松避免黑暗状态。但是分子具有更微妙的能量状态 - 它们原子之间的键合可以拉伸并挤压成一系列振动和旋转状态，其中一些状态是暗的。

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在过去的十年中，已经发现一些分子容易占据相对较少的振动状态，并且有一些方法可以防止分子螺旋形成多个旋转状态。 “这些想法的结合是导致这一突破的原因，”DeMille集团的Edward Shuman说道。他和他的同事仔细选择了他们的分子，即使在超过100,000次循环后，它也只会落入三种振动状态。最好的候选者是极性分子，一侧带正电荷，另一侧负电荷更多，称为氟化锶。团队首先使用冷氦气将其分子冷却至约4开尔文。然后，他们使用过滤器去除特别有能量或热的分子，然后将它们引入一个15厘米长的镜子大厅，反射三个冷却激光束。主要激光冷却分子，另外两个分子踢出分子不需要的振动状态，以便它们始终可以吸收主激光的光子。

当它们到达大厅的尽头时，每个分子大约穿过激光束75次，吸收和发射500到1000个光子。因此，在一个方向上激光几乎冻结了原子的运动，使它们冷却到绝对零度以上千分之一度。然而，从不同的方向看，原子保留了4开尔文的运动特征。“这实际上是一个非常复杂的问题，而且DeMille集团非常勇敢地一直坚持不懈地解决这个问题，”林肯卡尔说。位于Golden的科罗拉多矿业学院的冷分子研究员。 “看到这种技术扩展到氟化锶以外的其他分子将会很棒。”该团队认为，分子激光冷却可以在三个维度上工作，使用更大的激光阵列来冷却不同方向的分子。如果是这样，产生的缓慢移动的分子可以加载到阵列中以形成量子计算机的信息寄存器。纠缠允许量子比特或量子比特使用量子叠加来同时进行多个计算。极性分子可以通过它们的电偶极子纠缠在一起，但是它们的整体中性电荷使它们能够承受来自外部电磁场的干扰，因此分子量子计算机比具有带电离子的量子计算机更不容易受到电子干扰。

(责任编辑：亿恒彩票app下载)

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