Sunday, October 21, 2012

Oscilador cuántico responde a la presión

               Hoy en día los bits cuánticos  nos ayudan a comprender mejor la estructura de los sólidos, como es reportado por investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe en la revista Science ("Tuning Strain individuales de los sistemas atómicos túneles detectados por un qubit superconductor"). Por medio de uniones Josephson, que mide las oscilaciones de los átomos individuales "túnelaje" entre dos posiciones.
"Ahora somos capaces de controlar directamente las frecuencias de los distintos átomos de un túnel en el sólido", dice Alexey Ustinov y Georg Weiß, profesores en el Instituto Physikalisches de KIT y los miembros del Centro para la CFN Nanoestructuras Funcionales. Ahora bien, no sólo es posible medir los objetos individuales contenidos, sino también para cambiar sus propiedades físicas de una manera controlada.Espectros de frecuencia se representan frente deformación mecánica en el diagramaEspectros de frecuencia se representan frente deformación mecánica en el diagrama. Cada sistema cuántico atómico deja una línea blanca característicaLa muestra utilizada para este propósito consiste en un anillo superconductor interrumpido por un nanómetro de espesor no-conductor, una unión llamada Josephson. El qubit formado de esta manera se puede cambiar con mucha precisión entre dos estados cuánticos.
A temperaturas ligeramente por encima del cero absoluto, la mayoría de las fuentes de ruido en el material se desconectan. El único ruido restante se produce por átomos del material cuando saltan entre dos posiciones equivalentes. "Estos espectros de frecuencia de saltos átomo se puede medir de manera muy precisa con la unión Josephson," dice Ustinov.
En el experimento realizado, 41 átomos de salto se contaron y su espectro de frecuencia se mide mientras el espécimen fue ligeramente dobladas con un elemento piezoeléctrico. Georg Weiß explica: "Las distancias atómicas se cambian sólo ligeramente, mientras que las frecuencias de los átomos de túneles cambiar fuertemente." Hasta ahora, sólo la suma de todos los átomos de un túnel se podía medir. La tecnología atómica para cambiar por separado los sistemas de túneles sólo surgió hace unos años. El nuevo método desarrollado en KIT para el control de los sistemas cuánticos atómicos podría proporcionar información valiosa sobre cómo qubits pueden ser aptos para su aplicación. Sin embargo, el método también es adecuado para el estudio de materiales convencionales de los componentes electrónicos, tales como transistores, y el establecimiento de la base de miniaturización. 

Fuente: Instituto de Tecnología de Karlsruhe

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Este video es obra creativa de Armando Isaac, para el curso de Química Inorgánica I.