Атомы Ридберга загнали в ловушку из света — и они неожиданно выстроились в идеальный порядок и засветились в унисон
NewsMakerГеометрия не давала им успокоиться — но свет решил эту проблему.
Атомы Ридберга ценят в квантовой физике за необычное поведение. У такого атома один внешний электрон получает очень высокую энергию и начинает намного сильнее взаимодействовать с соседями, чем в обычных состояниях. Благодаря этому ридберговские массивы подходят для квантового моделирования: с их помощью физики проверяют, какие коллективные режимы могут возникать в сложных системах из многих частиц.
Исследователи из Чунцинского университета и Чунцинского педагогического университета описали ещё один такой режим. В статье для Physical Review Letters группа показала, что ридберговские атомы в треугольной решётке внутри оптического резонатора могут переходить в новую фазу, которую назвали сверхизлучающей часовой фазой. Работа пока остаётся теоретической, но расчёты указывают на новый способ управлять квантовыми состояниями вещества с помощью света.
Ключевая роль в модели принадлежит геометрической фрустрации. Термин обозначает ситуацию, когда сама форма решётки мешает частицам одновременно занять наиболее выгодные состояния. В треугольной структуре такой конфликт возникает естественно: связи между соседями накладывают несовместимые требования, поэтому система получает множество равноправных конфигураций и долго остаётся без устойчивого порядка.
Раньше похожие массивы чаще изучали под действием классического светового поля. В новой работе авторы рассмотрели другую схему: атомы поместили в оптический резонатор , где свет многократно отражается между зеркалами и становится частью общей квантовой динамики. В таком режиме фотонная мода связывает между собой сразу все атомы, а не только ближайших соседей. Именно такая коллективная связь и меняет поведение всей решётки.
Атомы Ридберга ценят в квантовой физике за необычное поведение. У такого атома один внешний электрон получает очень высокую энергию и начинает намного сильнее взаимодействовать с соседями, чем в обычных состояниях. Благодаря этому ридберговские массивы подходят для квантового моделирования: с их помощью физики проверяют, какие коллективные режимы могут возникать в сложных системах из многих частиц.
Исследователи из Чунцинского университета и Чунцинского педагогического университета описали ещё один такой режим. В статье для Physical Review Letters группа показала, что ридберговские атомы в треугольной решётке внутри оптического резонатора могут переходить в новую фазу, которую назвали сверхизлучающей часовой фазой. Работа пока остаётся теоретической, но расчёты указывают на новый способ управлять квантовыми состояниями вещества с помощью света.
Ключевая роль в модели принадлежит геометрической фрустрации. Термин обозначает ситуацию, когда сама форма решётки мешает частицам одновременно занять наиболее выгодные состояния. В треугольной структуре такой конфликт возникает естественно: связи между соседями накладывают несовместимые требования, поэтому система получает множество равноправных конфигураций и долго остаётся без устойчивого порядка.
Раньше похожие массивы чаще изучали под действием классического светового поля. В новой работе авторы рассмотрели другую схему: атомы поместили в оптический резонатор , где свет многократно отражается между зеркалами и становится частью общей квантовой динамики. В таком режиме фотонная мода связывает между собой сразу все атомы, а не только ближайших соседей. Именно такая коллективная связь и меняет поведение всей решётки.