Експерименти з окремими фотонами й атомами підтверджують фундаментальні основи квантової механіки та квантової оптики
DOI:
https://doi.org/10.15407/visn2013.04.030Ключові слова:
квантові системи, квантовий комп’ютер, Нобелівська премія, Арош, ВайнлендАнотація
Нобелівську премію з фізики 2012 року було присуджено Сержу Арошу і Девіду Вайнленду за роботи в галузі квантової оптики з формулюванням «за революційні експериментальні методи, що дозволили вимірювати окремі квантові системи та маніпулювати ними». Розроблення цих «революційних експериментальних методів», яке тривало впродовж кількох десятиліть, дає можливість спостерігати такі фундаментальні квантові явища, як народження і смерть фотона, квантову заплутаність, квантові стрибки, квантову телепортацію, реалізувати квантові логічні операції з одиночними іонами, і, нарешті, перейти до практичного втілення ідеї квантового комп’ютера та керування процесами у квантових системах.
Посилання
Haroche S. Etude théorique et expérimentale des propriétés physiques d’atomes en interaction avec des photons de radiofréquence (thèse d’état). Ann. Phys. 1971. 6: 189–327.
Haroche S., Paisner J., Schawlow A.L. Hyperfine quantum beats observed in Cs vapor under pulsed dye laser excitation. Phys. Rev. Lett. 1973. 30: 948. http://doi.org/10.1103/PhysRevLett.30.948
Wineland D.J., Ramsey N.F. Atomic Deuterium Maser. Phys. Rev. A. 1972. 5: 821. http://doi.org/10.1103/PhysRevA.5.821
Lord Kelvin Nineteenth-Century Clouds over the Dynamical Theory of Heat and Light. Phil. Mag. 1901. 6(2): 1.
Bohr N. Discussion with Einstein on Epistemological Problems in Atomic Physics. In: Albert Einstein. Philosopher-Scientist (ed. P.A. Schilpp). (Evanston: Library of Living Philosophers, 1949).
Brune M., Haroche S., Lefèvre-Seguin V., Raimond J.M., Zagury N. Quantum nondemolition measurement of small photon number by Rydberg atom phase sensitive detection. Phys. Rev. Lett. 1990. 65(8): 976. http://doi.org/10.1103/PhysRevLett.65.976
Cohen-Tannoudji C. Observation d’un déplace-ment de raie de résonance magnétique causé par l’excitation optique. C.R. Acad. Sci. 1961. 252: 394.
Nogues G., Rauschenbeutel A., Osnaghi S., Brune M., Raimond J.M., Haroche S. Seeing a single photon without destroying it. Nature. 1999. 400: 239. http://doi.org/10.1038/22275
Kuhr S. et al. Ultrahigh finesse Fabry–Perot superconducting resonator. Appl. Phys. Lett. 2007. 90(16): 164101. http://doi.org/10.1063/1.2724816
Gleyzes S., Kuhr S., Guerlin C., Bernu .J, Deléglise S., Busk Hoff U., Brune M., Raimond J.M., Haroche S. Quantum jumps of light recording the birth and death of a photon in a cavity. Nature. 2007. 446: 297. http://doi.org/10.1038/nature05589
Guerlin C., Bernu J., Deléglise S., Sayrin C., Gleyzes S., Kuhr S., Brune M., Raimond J.M., Haroche S. Progres-sive field-state collapse and quantum non-demolition photon counting. Nature. 2007. 448: 889. http://doi.org/10.1038/nature06057
Deléglise S., Dotsenko I., Sayrin C., Bernu J., Brune M., Raimond J.M., Haroche S. Recon-struction of non-classical cavity field states with snapshots of their decoherence. Nature. 455: 510. http://doi.org/10.1038/nature07288
Bernu J., Deléglise S., Sayrin C., Kuhr S., Dotsenko I., Brune M., Raimond J.M., Haroche S. Freezing a coherent field growth in a cavity by quantum Zeno effect. Phys. Rev. Lett. 2008. 101: 180402. http://doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.180402
Sayrin C., Dotsenko I., Zhou X., Peaudecerf B., Rybarczyk T., Gleyzes S., Rouchon P., Mirrahimi M., Amini H., Brune M., Raimond J.M., Haroche S. Real-time quantum feedback prepares and stabilizes photon number states. Nature. 2011. 477: 73. http://doi.org/10.1038/nature10376
Wineland D.J., Dehmelt H. Proposed 1014 Dv < v Laser Fluorescence Spectroscopy on Tl+ Mono-Ion Oscillator III (side band cooling). Bull. Am. Phys. Soc. 1975. 20: 637.
Wineland D.J., Drullinger R.E., Walls F.L. Radiation-Pressure Cooling of Bound Resonant Absorbers. Phys. Rev. Lett. 1978. 40: 1639. http://doi.org/10.1103/PhysRevLett.40.1639
Neuhauser W., Hohenstatt M., Toschek P., Dehmelt H. Optical-Sideband Cooling of Visible Atom Cloud Confined in Parabolic Well. Phys. Rev. Lett. 1978. 41: 233–36. http://doi.org/10.1103/PhysRevLett.41.233
Wineland D.J., Itano W.M. Spectroscopy of a single Mg+ ion. Phys. Rev. Lett. A. 1981. 82(2): 75–78. http://doi.org/10.1016/0375-9601(81)90942-7
Lorini L. et al. Recent atomic clock comparisons at NIST. Eur. Phys. J. 2008. 163: 19–35. http://doi.org/10.1140/epjst/e2008-00807-7
Nagourney W., Sandberg J., Dehmelt H. Shelved optical electron amplifier: Observation of quantum jumps. Phys. Rev. Lett. 1986. 56: 2797. http://doi.org/10.1103/PhysRevLett.56.2797
Sauter Th., Neuhauser W., Blatt R., Toschek P.E. Observation of Quantum Jumps. Phys. Rev. Lett. 1986. 57: 1696. http://doi.org/10.1103/PhysRevLett.57.1696
Bergquist J.C., Hulet R.G., Itano W.M., Wine-land D.J. Observation of Quantum Jumps in a Single Atom. Phys. Rev. Lett. 1986. 57: 1699. http://doi.org/10.1103/PhysRevLett.57.1699
Bergquist J.C., Itano W.M., Wineland D.J. Recoilless optical absorption and Doppler sidebands of a single trapped ion. Phys. Rev. 1987. A36: 428. http://doi.org/10.1103/PhysRevA.36.428
Diedrich F., Bergquist J.C., Itano W.M., Wine-land D.J. Laser Cooling to the Zero-Point Energy of Motion. Phys. Rev. Lett. 1989. 62: 403. http://doi.org/10.1103/PhysRevLett.62.403
Cirac J.I., Zoller P. Quantum Computations with Cold Trapped Ions. Phys. Rev. Lett. 1995. 74(20): 4091. http://doi.org/10.1103/PhysRevLett.74.4091
Monroe C., Meekhof D.M., King B.E., Itano W.M., Wineland D.J. Demonstration of a Fundamental Quantum Logic Gate. Phys. Rev. Lett. 1995. 75: 4714. http://doi.org/10.1103/PhysRevLett.75.4714
Turchette Q.A., Wood C.S., King B.E., Myatt C.J., Leibfried D., Itano W.M., Monroe C., Wineland D.J. Deterministic entanglement of two ions. Phys. Rev. Lett. 1998. 81: 3631. http://doi.org/10.1103/PhysRevLett.81.3631
Barrett M.D., Chiaverini J., Schaetz T., Britton J., Itano W.M., Jost J.D., Knill E., Langer C., Leibfried D., Ozeri R., Wineland D.J. Deterministic quantum teleportation of atomic qubits. Nature. 2004. 429: 737. http://doi.org/10.1038/nature02608
Hanneke D., Home J.P., Jost J.D., Amini J.M., Leibfried D. Wineland D.J. Realization of a programmable two qubit quantum processor. Nature Physics. 2009. 6: 13. http://doi.org/10.1038/nphys1453
