Международная группа физиков продемонстрировала систему, в которой с помощью света управляла движением макрообъекта – 30-микронного стеклянного "пончика", используя квантово-механические законы микромира. Статья с результатами работы ученых опубликована в журнале Nature. Краткое ее изложение приводится в пресс-релизе Федеральной политехнической школы Лозанны.
До недавнего времени, квантовомеханические феномены ученые могли наблюдать только при движении микрообъектов, таких как одиночные атомы. А при переходе к объектам на макроуровне (состоящим из большого количества атомов) возникает так называемая квантовая декогерентность – на физическое тело начинала влиять окружающая его среда и квантовые эффекты исчезают.
Теперь исследователям удалось показать, что используя свет можно контролировать на квантовом уровне вибрационные движения достаточно крупного объекта, состоящего из сотен триллионов атомов.
Ученые изготовили стеклянный "пончик" диаметром 30 микронов и поместили его на микрочип. Затем физики облучили лазером тонкую оптическую пленку. Ее, в свою очередь, расположили вплотную с "пончиком", позволив свету перепрыгивать на стеклянный объект и циркулировать по его окружности. Небольшая сила, развиваемая кружащими в стеклянном торе фотонами, заставляет его колебаться с четко определенной частотой.
По словам физиков, такое объединение механических колебаний с квантовыми системами иной природы, такими как электрический ток, может быть реализовано так же хорошо, как и со светом. Это позволит передавать квантовую информацию и даст возможность продвинуться на пути к созданию действующего квантового компьютера.
Напомним, что другая группа физиков уже предлагала прототип переключателя для квантового компьютера, в котором световые импульсы использовались для вибрации кремниевого моста. Однако реализация механического колебания за счет квантовых эффектов предложена впервые.