Физики построили квантовый усилитель на базе искусственного атома


Физики из Японии, России, Узбекистана и Великобритании построили квантовый усилитель на базе искусственно созданной трёхуровневой системы, имитирующей атом. Физики из Японии, России, Узбекистана и Великобритании построили квантовый усилитель на базе искусственно созданной трёхуровневой системы, имитирующей атом.

Интересно

Знаете ли вы, что ...

Понятие «белый шум» описывает такой сигнал, который имеет равномерную спектральную плотность на всех частотах и дисперсию, равную бесконечности. В качестве примера белого шума очень часто приводят звук падающего водопада. Однако есть и шумы иной цветности, например, розовый, красный, фиолетовый, синий, серый и т.д. Так, розовым называют такой сигнал, когда его плотность обратно пропорциональна частоте, красным – сигнал, плотность которого обратно пропорциональна квадрату частоты и т.д.

Смотрите также

  • Российские физики создали у ... Российские физики из ФИАНа в сотрудничестве с учеными из ИЯИ РАН ...   подробно
  • Нехватку энергии решит реак ... Дениэл Ноцера, профессор энергетики и профессор химии, говорит, ...   подробно
  • Физики получили самую высок ... Физики получили самую высокую на настоящий момент температуру в ...   подробно
  • Cоздан проводник толщиной н ... В Южнофлоридском университете США впервые создан проводник толщи ...   подробно

Новинки

другие новинки
PODClubИзобретения → Физики построили квантовый усилитель на базе искусственного атома



Любой усилитель сигнала, работа которого основывается на неких неклассических эффектах, принято называть квантовым; примером подобного устройства служит активный элемент лазера. Настраиваемый и полностью управляемый усилитель такого рода можно реализовать на базе одного атома или молекулы, но экспериментировать с естественными системами чрезвычайно трудно. Авторы пошли по другому пути: они сконструировали аналог атома с использованием сверхпроводящей петли макроскопических размеров с четырьмя переходами Джозефсона (тонкими слоями диэлектрика, отделяющими сверхпроводники друг от друга).

Опыты проводились при температуре в 40 мК. «Принципы работы нашего устройства и обычного лазера схожи, — рассказал один из авторов исследования Абдуфаррух Абдумаликов из Физико-технического института НПО «Физика-Солнце» АН Республики Узбекистан в интервью сайту PhysOrg. — У «атома» есть три отдельных энергетических уровня, положения которых можно изменять с помощью внешнего магнитного поля. Основная задача, как и в случае с лазером, заключается в том, чтобы создать инверсию населённостей. С этой целью мы подаём СВЧ-излучение на частоте, отвечающей переходу из основного состояния во второе возбуждённое. После этого подаётся усиливаемый сигнал, который соответствует переходу из основного состояния в первое возбуждённое».

Значение зарегистрированного в эксперименте усиления доходило до 1, 09 (то есть на каждые 100 падающих фотонов излучалось 109 частиц). Теоретический максимум установлен на уровне 1, 125.

В прошлом месяце эта же научная группа, напомним, реализовала эффект электромагнитно-индуцированной прозрачности в эксперименте с аналогичной трёхуровневой квантовой системой.

Полная версия отчёта опубликована в журнале Physical Review Letters; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам: science.compulenta.ru