Физики «поплавили» цепочку кубитов ради жидкого света. Квантовая жидкость образовывалась при медленном переходе от беспорядка к порядку

Американские физики сообщили о новом подходе к созданию жидкого света. Он заключается в медленном переходе от неупорядоченной к упорядоченной цепочке Бозе — Хаббарда, сформированной из трансмонных кубитов. Авторы населяли кубиты микроволновыми фотонами и следили за тем, как меняются их свойства в результате «плавления». Измерения, проведенные в опыте, хорошо согласуются с жидкостными квантовыми моделями.

Исследование опубликовано в Nature.

Задачи о взаимодействии многих тел можно считать самыми сложными в физике. Проблемы начинаются уже при трех телах в классической механике. Вместе с тем понимание множества феноменов в физике конденсированного состояния — сверхпроводимости, сверхтекучести, моттовских изоляторов и многого другого — требует именно такого подхода. Однако сложные процессы невозможно просчитать не только аналитически, но и численно.

И тогда на помощь физикам приходят квантовые симуляции. Это эксперименты с разнообразными частицами, которые испытывают взаимодействие многих тел в условиях более высокой степени контроля, чем та, что доступна в экспериментах с конденсированными средами. В роли таких тел могут выступать самые разные частицы: атомы, фотоны и даже квазичастицы.

Синтетические фазы материи, образованные взаимодействующими частицами, часто требуется готовить в некотором равновесном состоянии. В случае с микроволновыми фотонами, живущими в резонаторе, эффективным оказывается проектирование низкоэнтропийных резервуаров и связывание мод с ними через резонансные фильтры. Однако этот метод плохо работает для подготовки сжимаемых фаз, то есть фаз с высокой плотностью состояний частиц, например, квантовых жидкостей.

Чтобы получить фотонную жидкость, Брендан Саксберг (Brendan Saxberg) и его коллеги из Чикагского университета, применили другой подход.

Подробнее
Пожалуйста, оцените статью:
Пока нет голосов
Источник(и):

N+1