由伊特莫大学，伊特莫大学 信用:CC0公共领域 ITMO大学的研究人员已经证明，单个原子可以转化成偏振子——一种由物质和光混合而成的量子粒子，通过光纤传输
在这种新的物质状态下，光子和原子第一次形成了超强的耦合
这项研究的结果可以用来控制光和物质的性质，并创造量子记忆
这篇论文发表在《物理评论快报》上
当金属在快速冷却过程中进入超导状态时，材料的性质可以通过与其他物质混合进行化学改变，也可以通过物理改变
ITMO大学的物理学家以一种相对新的方式进行了类似的转换——通过使用光，使物质受到高强度光束的照射，或者为原子和光子之间的超强耦合创造条件，从而产生被称为偏振子的新粒子
最常用的为超强耦合提供条件的方法是使用光学谐振器
这些谐振器让光进入，但不容易让光子出去
它们从谐振器内壁反复反射，不断与内部原子相互作用
因此，在受到光子轰击后，原子与它们形成超强的键，这有利于准粒子的产生
“这种方法的一个局限性是，只有在光源持续存在的情况下，才能形成偏振子
这意味着当我们关灯时，所有新获得的属性都将恢复到它们的初始状态
此外，一个谐振器中可以容纳不止一个原子，这会对结果产生负面影响，”ITMO大学物理与工程学院教授伊万·伊尔什解释道
作为俄罗斯科学基金会支持的一个项目的一部分，ITMO大学的研究人员首先找到了一种在光和物质之间提供更强交流的方法，其次，让整个原子阵列接受光的照射
例如，他们证明了用波导(光纤)代替谐振器是一种更有前途的改变物质状态的方法
主要原理成立，但是原子受到波导中光子的作用，而不是谐振器中的光子
然而，在该系统中，耦合非常强，即使不使用外部照明也可以实现期望的效果
ITMO物理学家展示的超强耦合态部分解决了量子记忆的问题——它的不稳定性
“量子存储器确保了存储信息的高安全性，但它仍然相对脆弱
当您试图读取以这种方式保护的数据时，有可能会丢失它
极化子很有趣，因为光子使它们非常适合存储称为量子位的信息单位，而原子确保它们可以与其他准粒子结合，并给我们更多的机会来控制它们
因此，通过获得长寿的准粒子，我们可以增加整个量子系统的弹性，”伊万·约什说
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