Создан квантовый усилитель на одном искусственном атоме
Физики из Японии, России, Узбекистана и Англии построили квантовый усилитель на базе искусственно созданной трёхуровневой системы, имитирующей атом.  Ненастоящий атом, построенный на базе сверхпроводящей петли (иллюстрация авторов работы).
Любой усилитель сигнала, работа которого построена на неких неклассических эффектах, принято именовать квантовым; примером подобного устройства служит активный элемент лазера. Восстанавливаемый и полностью управляемый усилитель такого рода можно реализовать на базе одного атома или молекулы, но экспериментировать с природными системами чрезвычайно трудно. Авторы пошли по другому пути: они сконструировали аналог атома с использованием сверхпроводящей петли макроскопических размеров с четырьмя переходами Джозефсона (тонкими пластами диэлектрика, отделяющими сверхпроводники друг от друга). Опыты прокладывались при температуре в 40 мК. «Принципы работы нашего устройства и обычного лазера схожи, — рассказал один из авторов исследования Абдуфаррух Абдумаликов из Физико-технического института НПО «Физика-Солнце» АН Республики Узбекистан в интервью сайту PhysOrg. — У «атома» кусать три отдельных энергетических уровня, положения каких можно изменять с помощью внешнего магнитного поля. Основная задача, как и в случае с лазером, заключается в том, чтобы создать инверсию населённостей. С данной целью мы подаём СВЧ-излучение на частоте, отвечающей переходу из основного состояния во второе возбуждённое. После данного подаётся усиливаемый сигнал, который соответствует переходу из основного состояния в первое возбуждённое». Значение зарегистрированного в эксперименте усиления доходило до 1,09 (то имеюсь на каждые 100 падающих фотонов излучалось 109 частиц). Теоретический максимум установлен на уровне 1,125. В прошлом месяце эта же научная группа, напомним, реализовала эффект электромагнитно-индуцированной сквозистости в эксперименте с аналогичной трёхуровневой квантовой теорией. Полная версия отчёта опубликована в журнале Physical Review Letters; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv. Подготовлено по материалам PhysOrg.
Ваня комментирует:
Уважаемый молодца
14.11.2010
|
