Ученые добились контролируемого «колебания» атомного ядра, и почему это важно

Ученые успешно вызвали контролируемое движение в ядре одного атома титана. Эта новаторская работа открывает новые возможности для квантового хранения информации и манипулирования ею. Команда под руководством Сандера Отте сосредоточилась на конкретном изотопе титана, Ti-47, который имеет на один нейтрон меньше, чем его более распространенный аналог, Ti-48. Это небольшое изменение придает магнитные свойства ядру, позволяя ему взаимодействовать со спином электрона во внешней оболочке атома. Это взаимодействие, известное как гиперфиновое взаимодействие, очень слабое, но крайне важное для эксперимента. Исследователи использовали специальный микроскоп для манипулирования и измерения спина электрона. Применив точно настроенное магнитное поле и импульс напряжения, они успешно вызвали «колебания» электронного и ядерного спинов, которые наблюдались в течение доли микросекунды. Этот эксперимент подтвердил, что квантовая информация не была потеряна во время взаимодействия, что подтвердило предсказания Шредингера о квантовом поведении на столь мизерных масштабах. Последствия этого исследования весьма значительны. Хранение квантовой информации в ядре может обеспечить повышенную защиту от внешних возмущений и потенциально продвинуть технологии квантовых вычислений.