Tek geçişte ortak kipler

Bir optik fiberin içinden geçen ışık, camdaki akustik titreşimlerle enerji alışverişine girdiğinde, iki sistemin kayıpları bu alışverişi kolayca silebilir. Laura Blázquez Martínez ve çalışma arkadaşlarının hakemli deneyinde, 4 kelvine soğutulan fiberde bu yarışın dengesi değişti. Işık bir kez geçerken tayftaki tek tepe ikiye ayrıldı. Ölçüm, optik bir oyukta defalarca dolaşmanın güçlü bağlaşım için zorunlu olduğu deneysel sınırı genişletiyor.[1]

Bağlaşım, ışık ile titreşimin birbirinden bağımsız davranmak yerine birleşik kipler oluşturduğu eşik. Buradaki ölçümün değeri, fiberin yalnız bir iletim hattı olarak kalmamasında: ilerleyen dalgalar, ayrı bir rezonatörün sabit frekanslarına bağlanmadan ortak bir yanıt verebiliyor. Böylece modeldeki hareket alanı, tekil rezonanslardan bir kipler sürekliliğine açılıyor. Bu, gözlenen tayfın taşıdığı fiziksel sonuç.[1]

Kayıpların belirlediği ölçek

Soğutma bu sonucun merkezinde. Mekanik kayıp hızı oda sıcaklığındaki 46,3 ± 0,2 megahertzden 4 kelvinde 9,93 ± 0,12 megahertze indi; optik kayıp hızı 13 ± 2 megahertzdi. En büyük ölçülen tayf ayrılması 26,7 megahertz, ilgili bağlaşım gücü 76 ± 2 megahertz olarak verildi. Bu sayılar aynı nicelik değil: ilki birleşik kiplerin tayfta ne kadar ayrıldığını, ikincisi etkileşimin gücünü anlatıyor.[1]

İki tepenin görünmesi kadar, frekans değiştirilirken nasıl davrandıkları da önemli. Zayıf yoklama ışığının tarandığı ikinci deney, iki birleşik dalın birbirinden kaçındığı kesişmeyi gösterdi; zayıf bağlaşım kontrolünde bu ayrılma çıkmadı. Kuramsal eğriyle birlikte okunan bu davranış, yalnız bir çizgi biçimine dayanma riskini azaltıyor. Isınan fiber bölümleri ve yoklama ışığı ölçüme arka plan eklediğinden, dal konumlarının modelle uyumu yorumu taşıyan kanıtın bir parçası.[1]

Zamanda sınanması gereken aktarım

Güçlü bağlaşımın kuantum bilgi aktarımı için açtığı alanın yanında, deneyin henüz aşmadığı bir eşik de var. Ölçülen yanıt durağan durumdaydı. Rabi salınımları gibi zamana bağlı enerji alışverişi için darbeli bir düzen gerekiyor. Yaklaşık 9,6 gigahertz akustik frekansına rağmen ısıl fonon doluluğu yaklaşık on mertebesindeydi. Kayıpları aşan ortak tayf, kuantum durumunun ısıl bozunmadan korunarak aktarıldığını kendiliğinden kurmuyor.[1]

Bir sonraki anlamlı karşılaştırma, aynı ortak kiplerin zaman içinde eşevreli aktarımı ne ölçüde koruduğu. Daha düşük optik kayıp veya daha güçlü Brillouin kazancı bu sorunun deneysel koşullarını değiştiriyor; pompa tükenmesi de erişilebilir gücü sınırlıyor. Bu yüzden fiberin başarısını, çalışan bir kuantum belleğine giden yolun fiziksel bir sınırının yer değiştirmesi olarak okuyorum. Kalan soru somut: enerji alışverişi gözlenirken kuantum durumunun hangi özellikleri korunabiliyor?[1]