Физики удержали квантовую когерентность молекул на чистой поверхности кристалла
Специалисты Института науки о свете, входящего в Общество Макса Планка, впервые сохранили квантовую когерентность молекул на чистой кристаллической поверхности на предельно возможном уровне. Результаты работы вышли в Science, о них сообщает SciTechDaily. Об этом пишет сайт RuSamara.
Молекулы, активно реагирующие на свет, нужны для оптических квантовых технологий: они создают одиночные фотоны, хранят квантовую информацию и передают запутанные состояния. Обычно излучатель удерживают в вакууме либо внедряют в твёрдое тело. Если молекула лежит на поверхности, к ней можно прикоснуться острой иглой сканирующего туннельного или атомно-силового микроскопа.
Загрязнения на кристалле разрушают квантовые свойства таких излучателей. Чтобы очистить поверхность, группа Вахида Сандогдара использовала органический кристалл, медленно испаряющийся при обычной температуре. В вакуумном криостате его верхние слои уносили частицы загрязнений, затем молекулы наносили микропечью на охлаждённую почти до абсолютного нуля подложку.
Полученная среда оказалась исключительно стабильной для квантовых излучателей. Молекулы вышли на предел Фурье — максимально возможное время когерентности при обмене энергией с окружением. В шумной обстановке это время уменьшается на два-три порядка, однако на чистой кристаллической поверхности подобный предел достигнут впервые.
Опыты также показали, что подложка меняет ориентацию и энергетические уровни адсорбированных молекул, а возможно, их форму и колебания. Теперь авторы планируют совместить методику со сканирующей туннельной и атомно-силовой микроскопией. Это даст возможность управлять отдельными излучателями с точностью до нанометров и подробнее исследовать поверхности.
