Физиклар ёруғликда Магнус эффектини илк бор қайд этишди

Халқаро тадқиқотчилар гуруҳи илк бор ягона ион даражасида Магнус эффектининг оптик аналогини тажрибада қайд этишди. ixbt.com маълумотига кўра, кучли фокусланган ласер нурланиши ва алоҳида атом ўртасидаги ўзаро таъсирни ўрганиш жараёнида назарий жиҳатдан башорат қилинган муҳим ҳодиса амалда ўлчанди, бу келгусида юқори аниқликдаги квант компьютерларини яратишда муҳим аҳамият касб этади. Бу ҳақда Ixbt.com хабар беради.

Классик физика курсидан яхши таниш бўлган Магнус эффекти одатда айланма ҳаракатдаги тўпнинг парвоз траекторияси эгилишида яққол намоён бўлади. Бунда объект атрофидаги муҳим кучлар таъсирида ёнлама оғиш юзага келади. Ушбу ҳодисанинг оптик аналоги мавжудлиги илгари назарий жиҳатдан башорат қилинган бўлсада, уни тўғридан-тўғри атом даражасида кузатиш шу пайтгача олимларга насиб этмаган эди. Янги тажриба эса мазкур назарияларни амалиётда тасдиқлаш имконини берди.

Тажриба жараёни ва олинган натижалар

Ўтказилган эксперимент давомида олимлар электромагнит тузоқ ёрдамида деярли ҳаракатсиз турган калций-40 ёни ёрдамида тадқиқот олиб боришди. Унга 729 нанометр тўлқин узунлигига эга кучли фокусланган ласер нури йўналтирилиб, нур ёни нисбатан босқичма-босқич кўчириб борилди. Бунда ион микроскопик датчик вазифасини бажариб, ёруғлик майдонининг тузилишини аниқлашга хизмат қилди.

Тадқиқотчилар ионнинг ёруғлик нурига нисбатан жойлашувига қараб унинг турли квант ҳолатлари орасидаги ўтиш эҳтимоллигини ўлчашди. Маълум бўлишича, ўзаро таъсирнинг максимал нуқтаси ёруғлик интенсивлиги тақсимотидан келиб чиқиб кутилган нуқтага мос келмаган. Икки хил квант ўтиши учун кузатилган силжиш мос равишда 240 ва 463 нанометрни ташкил этган бўлиб, бу назарий ҳисоб-китоблар билан деярли тўлиқ мос келди.

Квант технологиялари учун аҳамияти

Мазкур ҳодисанинг юзага келиши кучли фокусланган ёруғликнинг мураккаб электромагнит тузилиши билан боғлиқ. Бундай кучли фокусланиш шароитида электр майдонининг узунламасига бўлган қисми ҳамда поляризациянинг фазовий ўзгаришлари ҳал қилувчи рол ўйнай бошлайди. Оддийроқ ласер нури моделларида эса бу каби омилларни одатда эътиборсиз қолдириш мумкин эди.

Квант компьютерлари учун бу кашфиётнинг амалий аҳамияти катта. Ионли квант процессорларида ласерлар алоҳида кубитларнинг ҳолатини бошқариш вазифасини бажаради. Фазовий силжишлар ҳамда поляризациянинг бир жинсли эмаслиги ионнинг ички квант ҳолатини унинг ҳаракати билан боғлаб қўйиб, амалларни бажариш чоғида қўшимча хатоликларни келтириб чиқариши мумкин.

Шу билан бирга, олимларнинг фикрича, бу самарадан фойдаланиб, аксинча, янги имкониятлар очиш ҳам мумкин. Келгусида мазкур оптик кучлар ёрдамида ионли кубитлар орасидаги ўзаро таъсирни яхшилаш ва мураккаброқ квант амалларини амалга ошириш йўллари кўриб чиқилмоқда. Ҳозирги тажриба эса ёруғлик ва атом ўртасидаги мураккаб таъсирнинг батафсил харитасини тузишга муваффақ бўлди.