Исследователи из Оксфордского университета продемонстрировали новый тип квантового взаимодействия на примере одиночного захваченного иона. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Physics.
Многие физические системы функционируют как квантовые гармонические осцилляторы, чье поведение схоже с колебаниями маятников. Способность точно контролировать эти процессы является базовым условием для работы современных квантовых технологий, включая измерительные приборы и вычислительные устройства.
Одним из основных методов контроля осцилляторов выступает квантовое сжатие (сквизинг). Этот подход позволяет перераспределить неопределенность, повышая точность измерения одного параметра за счет пропорционального снижения точности измерения другого.
Долгое время физики пытались получить более сложные формы сжатия, такие как эффекты третьего и четвертого порядков. Наблюдение этих явлений было затруднено из-за их физической слабости и потери сигнала на фоне возникающего аппаратного шума.
Для решения проблемы научная группа применила метод объединения двух контролируемых сил, воздействующих на ион. Благодаря явлению некоммутативности, при котором порядок действий влияет на итоговый результат, эти силы взаимно усилили друг друга, позволив сгенерировать состояния сжатия вплоть до четвертого порядка.
В ходе проверки результатов были восстановлены параметры квантового движения захваченного иона, подтвердившие формирование ожидаемых структур. Эта методика получения квантовых состояний протекает быстрее традиционных подходов и может применяться в многомодовых системах для квантового моделирования.
Ранее Наука Mail рассказывала о другом открытии: впервые замечено, что позитроний — система из электрона и позитрона — повел себя как волна.
