量子在冷等離子體中運行

【博科園-科學科普（關注「博科園」看更多）】不列顛哥倫比亞大學的研究人員發現了一種新的系統，可以幫助產生「溫暖」的量子技術。量子計算機等量子技術有可能比傳統計算機更快更有效地處理信息。這種前景激發了對異國情調，複雜的量子現象的興趣，特別是一種稱為多體本地化的狀態。當量子相互作用捕獲隨機位置的網狀網格中的粒子時，會發生多體本地化。物質的這一階段保護量子態中存儲的能量不會退化為熱量，這種效應可以保護作為量子計算基礎的脆弱量子位中的信息。

粒子在無序的量子相互作用網中猝滅，形成多體定位狀態。圖片版權：Ed Grant

迄今為止，在理論和實驗上研究多體本地化的努力都集中在冷卻到接近絕對零度或-273℃的溫度的量子體系上。 UBC化學物理學家埃德格蘭特解釋道：這種效應只能在非常難以設計的條件下才會發生。到目前為止，大多數用於多體定位的證據都是利用交叉激光場在空間排列的原子發現的，但是像這樣的排列只有在光線開啟時才會持續，並且像撕開一張薄紙一樣容易中斷。在最新一期的「 物理評論快報」中，格蘭特和理論物理學家約翰蘇斯描述了一個實驗的結果，在該實驗中，激光脈衝輕輕地提升一氧化氮氣體中的大量分子，形成超冷等離子體。

由電子，離子和里德伯分子組成的等離子體（被遠方電子束縛的NO +離子）自組裝，似乎形成一個強大的多體本地化狀態。研究人員認為，等離子「淬火」自然而然地實現這種狀態，而不需要激光場的網路 - 不會再分裂。 同樣重要的是，系統不必在接近絕對零度的溫度下啟動。自組裝的機理在高溫下自然運行，似乎導致多體定位的自髮狀態。這可以讓我們更容易製作量子材料，這對於實際應用來說是個好消息。

知識：科學無國界，博科園-科學科普

參考：物理評論快報

內容：經「博科園」判定符合今主流科學

來自：不列顛哥倫比亞大學

編譯：光量子

審校：博科園

解答：本文知識疑問可於評論區留言

傳播：博科園

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