引言威斯康星大学麦迪逊分校的一组物理学家确定了相对较远的原子之间相互通信的条件，这种方式以前只能在较近的原子中看到。威斯康星大学麦迪逊分校的这组物理学家已经确定了相对较远的原子以一种以前只能在较近的原子中看到的方式相互通信的条件。这一发展可能应用于量子计算。
这位物理学家的发现发表在10月14日的期刊《物理评论A》(物理评论A)上，为纠缠原子的产生开辟了新的前景。纠缠是指远距离共享信息的原子，对于量子通信和量子计算机的发展非常重要。
威斯康星大学麦迪逊分校物理学教授、这项研究的高级作者德尼兹亚沃兹(Deniz Yavuz)说：“建造量子计算机非常困难，因此一种方法是建造更小的模块，这些模块可以相互通信。”"我们看到的效果可以用来增强这些模块之间的通信."
目前的情况取决于光和围绕原子运动的电子之间的相互作用。被光子击中的电子可以被激发到更高的能量状态。但是电子讨厌多余的能量，所以它们通过发射被称为衰变的光子来快速释放能量。释放的光子原子比那些促进电子增长的光子原子具有更少的能量。这种现象使一些化学物质发出荧光，或者一些水母有绿色的发光环。
亚武兹说，“现在，如果你有多个原子，这个问题会变得非常有趣。”“其他原子的存在改变了每个原子的衰变；他们互相交谈。”
在实验中，由Deniz Yavuz领导的威斯康星大学麦迪逊分校的物理学家通过激光将原子冷却到略高于绝对零度的原子来固定原子。然后，他们用rub激发波长的激光照射，激发电子。鸣谢：亚武兹实验室
例如，如果单个原子在1秒内衰变，那么一组相同类型的原子可能在不到1秒或更长的时间内衰变。时间取决于条件，但是所有的原子都以同样的速度或快或慢地衰变。到目前为止，只有当原子之间发出的光的波长在大约一个波长以内时，才能观察到这种类型的关联。对于Yavuz和他的同事使用的id原子，这意味着在780纳米内-正好在红色和红外波长之间的边缘。
科学家们希望知道原子间更大的距离会如何影响原子的衰变。如果主流观点是正确的，那么相隔780纳米的两个更远的原子将像单个原子一样工作，每个原子都有一条特征性的单原子衰变曲线。
中间的暗室显示了中心微弱发光的rub原子。图片来源：Deniz Yavuz
在他们的实验中，他们首先通过激光冷却to原子，使其刚好高于绝对零度(原子运动停止的温度)，从而固定了一组基团原子。然后他们用rub的激发波长的激光照射激发电子，电子在发出780 nm的特征光子时被衰减。然后他们可以测量发射的光子随时间的强度，并将其与单个id原子的衰变曲线进行比较。
亚乌兹说，“在我们的情况下，我们证明了原子之间的距离可能是波长的五倍，而这些基团效应仍然很明显——衰变的速率可能比原子本身更快或更慢。”“我们展示的第二件事是，如果你观察衰减的时间动态，它可以很快开始，然后慢下来。它可以切换，这种切换是前所未见的。”
利用这些新的见解来建立原子之间的相关性，Yavuz和他的研究团队正在研究他们的发现在量子计算方面的应用。他们正在研究哪些实验条件会导致不同类型的相关态，从而导致量子信息的纠缠和有效传输。
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