Taka sztuka udała im się dzięki wykorzystaniu laserów. Ich światło zapewniło spinom atomowych ochronę przed szumem. Odnotowano też wyższą spójność oraz stabilność, a wszystko to bez konieczności stosowania dodatkowych środków, na przykład w postaci skrajnie niskich temperatur bądź ekranowania magnetycznego.
Czytaj też: Bezpieczne dla oka lasery stały się rzeczywistością. Technologia PCSEL otworzy drzwi do nowych zastosowań
O kulisach przeprowadzonych eksperymentów ich autorzy piszą na łamach Physical Review Letters. Naukowcy ci są przedstawicielami Uniwersytetu Cornella oraz Uniwersytetu Hebrajskiego. Wspólnymi siłami doprowadzili do powstania skutecznej strategii polegającej na chronieniu atomów przed utratą informacji kwantowej, co powinno przełożyć się na rozwój związanych z tym technologii.
W celu ochrony informacji kwantowych naukowcy ze Stanów Zjednoczonych i Izraela postawili na wykorzystanie wiązek lasera
Ich sukces jest tym bardziej imponujący, że wystarczyła do niego pojedyncza wiązka lasera. Oczywiście nie byle jaka, bo odpowiednio dostrojona, lecz nie zmieniło to faktu, że przyjęta strategia umożliwiła utrzymanie spinów atomowych w chmurze atomów cezu, tak aby niemal dziesięciokrotnie zmniejszyć utratę informacji. To wielki przełom, ponieważ dotychczas problemem były atomy tracące swoją orientację magnetyczną w wyniku zderzeń i zakłóceń z zewnątrz.
W praktyce dokonane postępy powinny oznaczać zwiększenie wydajności urządzeń kwantowych oraz rezygnację z dotychczas stosowanych rozwiązań, takich jak utrzymywanie skrajnie niskich temperatur. Wszystko to dzięki wykorzystaniu lasera do zmiany poziomów energetycznych atomów. Taka strategia prowadzi do wyrównania ich spinów oraz utrzymania synchronizacji.
Czytaj też: Zagadka z elektronami w roli głównej rozwikłana po wielu latach. Mechanika kwantowa znowu zaskoczyła
Najważniejszym wnioskiem płynącym z eksperymentów było to, że światło może służyć jako stabilizator stanów kwantowych działający z wysoką skutecznością. Redukcja zjawiska utraty informacji kwantowych była około dziewięciokrotna. Jakie urządzenia mogłyby skorzystać na tym, czego dokonali naukowcy ze Stanów Zjednoczonych i Izraela? Na liście wymienia się między innymi magnetometry, czujniki kwantowe i systemy nawigacyjne.