कैविटी क्वांटम विद्युत् गतिकी

कैविटी क्वांटम विद्युत् गतिकी कैविटी क्यूईडी एक परावर्तक ऑप्टिकल कैविटी के रूप में होती है और इस प्रकार परमाणुओं या अन्य कणों में सीमित प्रकाश के बीच क्रिया का अध्ययन किया जाता है, जहां फोटॉनों की क्वांटम प्रकृति महत्वपूर्ण रूप में होती है। यह सैद्धांतिक रूप से एक कंप्यूटर बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।

कैविटी में एक एकल 2- स्तरीय परमाणु की स्थिति गणितीय रूप से जेनेस कमिंग्स मॉडल द्वारा वर्णित है और वैक्यूम रबी दोलन से होकर गुजरता है। $|e\rangle |n-1\rangle \leftrightarrow |g\rangle |n\rangle$, जो उत्तेजित परमाणु $n-1$ फोटॉन के मूल अवस्था के रूप में परमाणु और n फोटॉन के बीच होकर गुजरता है।

यदि कैविटी परमाणु संक्रमण के साथ अनुनाद में है, तो बिना फोटॉन के शुरू होने वाले दोलन का अर्ध चक्र कैविटी क्षेत्र के $(\alpha |g\rangle +\beta |e\rangle )|0\rangle \leftrightarrow |g\rangle (\alpha |0\rangle +\beta |1\rangle )$ रूप में होता है और इसे फिर से वापस स्वैप करने के लिए दोहराया जा सकता है। और इस प्रकार एकल फोटॉन स्रोत के रूप में उपयोग किया जा सकता है। और एक उत्तेजित परमाणु या एक परमाणु या ट्रैप्ड आयन क्वांटम कंप्यूटर और ऑप्टिकल क्वांटम संचार के बीच एक इंटरफेस के रूप में होता है।

और इस प्रकार अन्य अंतःक्रियात्मक समय परमाणु और कैविटी क्षेत्र के बीच जटिल रचना उत्पन्न करती है, उदाहरण के लिए $|e\rangle |0\rangle$ से शुरू होने वाले अनुनाद पर एक चौथाई चक्र अधिकतम अस्पष्ट अवस्था को एक बेल अवस्था $(|e\rangle |0\rangle +|g\rangle |1\rangle )/{\sqrt {2}}$. देता है। यह सैद्धांतिक रूप से एक क्वांटम कंप्यूटर के रूप में उपयोग किया जा सकता है, जो गणितीय रूप से आयन ट्रैप क्वांटम कंप्यूटर के बराबर होता है, जिसमें फोनोन की जगह कैविटी फोटॉन होते हैं।

भौतिकी में नोबेल पुरस्कार

भौतिकी में नोबेल पुरस्कार विजेताओं की सूची क्वांटम प्रणाली को नियंत्रित करने पर उनके काम के लिए सर्ज हारोशे और डेविड वाइनलैंड को 2012 का भौतिकी नोबेल पुरस्कार प्रदान किया गया था।

हरोचे का जन्म 1944 में कैसाब्लांका मोरक्को में हुआ था और 1971 में पेरिस में यूनिवर्सिटी पियरे एट मैरी क्यूरी से पीएचडी प्राप्त की थी। और इस प्रकार वह कैविटी क्वांटम विद्युत् गतिकी सीक्यूईडी नामक नए क्षेत्र को विकसित करने के लिए पुरस्कार का आधा भाग साझा करता है, जिससे परमाणु के गुणों को एक ऑप्टिकल या माइक्रोवेव कैविटी में रखकर नियंत्रित किया जाता है। हरोशे ने माइक्रोवेव प्रयोगों पर ध्यान केंद्रित किया हैं और व्यक्तिगत फोटॉन के गुणों को नियंत्रित करने के लिए सीक्यूईडी का उपयोग करके प्रोद्योगिकीय के रूप को बदल दिया हैं।

ग्राउंड-ब्रेकिंग प्रयोगों की एक श्रृंखला में, हरोचे ने श्रोडिंगर के प्रसिद्ध कैट प्रयोग को अनुभव करने के लिए सीक्यूईडी का उपयोग किया हैं, जिसमें एक प्रणाली दो अलग-अलग क्वांटम अवस्थाओं के सुपरपोजिशन के रूप में होती है जब तक कि प्रणाली का माप नहीं किया जाता है और इस प्रकार ऐसे स्टेट अत्यंत नाजुक रूप में होते है और सीक्यूईडी स्टेट को बनाने और मापने के लिए विकसित प्रोद्योगिकीय अब क्वांटम कंप्यूटरों के विकास के लिए लागू की जा रही हैं।

यह भी देखें

• परिपथ क्वांटम विद्युत् गतिकी
• सुपरकंडक्टिंग रेडियो आवृत्ति
• डीके मॉडल

संदर्भ

• Herbert Walther; Benjamin T H Varcoe; Berthold-Georg Englert; Thomas Becker (2006). "Cavity quantum electrodynamics". Rep. Prog. Phys. 69 (5): 1325–1382. Bibcode:2006RPPh...69.1325W. doi:10.1088/0034-4885/69/5/R02. S2CID 122420445. Microwave wavelengths, atoms passing through cavity
• R Miller; T E Northup; K M Birnbaum; A Boca; A D Boozer; H J Kimble (2005). "Trapped atoms in cavity QED: coupling quantized light and matter". J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 38 (9): S551–S565. Bibcode:2005JPhB...38S.551M. doi:10.1088/0953-4075/38/9/007. S2CID 1114899. Optical wavelengths, atoms trapped