Wetenschap
Krediet:Universiteit van Baskenland
Het langzaam en zorgvuldig voltooien van een taak kan ons een product van hoge kwaliteit opleveren. Het kan worden samengevat door het populaire adagium 'makkelijk is het'. Maar wat als er een hoge prijs moet worden betaald voor traagheid? Tijd is een schaars goed en wat is meer, een goed resultaat is niet gegarandeerd, omdat we gemakkelijk gestoord of onderbroken kunnen worden door verschillende zaken en gebeurtenissen als we er te lang over doen. Het is dus duidelijk dat we vaak geïnteresseerd zijn om dingen goed maar ook snel te doen. Een tegenstrijdig gezegde illustreert dit voor ons nog maar eens:'kort en krachtig'. Dit alledaagse begrip kan ook worden toegepast in natuurkundige laboratoria en vooral bij het hanteren van systemen, zoals natuurlijke of kunstmatige atomen, die natuurkundigen en ingenieurs gebruiken om te proberen nieuwe kwantumtechnologieën te creëren die zijn ontworpen om berekeningen te maken die momenteel onmogelijk zijn; of om veilig te bereiken, spy-proof communicatie, sensoren met ongekende gevoeligheden, en ultraprecieze metingen van tijd en andere fysieke grootheden.
In de kwantumwereld zijn 'adiabatische' processen processen waarbij de systeembesturing langzaam wordt aangepast. Hoewel ze wijdverbreid zijn in het opzetten of veranderen van staten zonder het systeem dat we willen controleren, te prikkelen, zij kampen met dezelfde problemen als in de vorige paragraaf genoemd:tijdgebrek en grote kans op verstoring. In deze context zijn dit serieuze problemen, aangezien toestanden van kwantumsystemen vaak zeer delicaat zijn, ze degraderen snel en verliezen die zeer waardevolle, vreemde kwantumeigenschappen, zoals de mogelijkheid om verschillende paden tegelijk te verkennen. Om het erger te maken, over een te lange tijd kan een atoom ontsnappen uit de val waarin het zit.
"Adiabatische snelkoppelingen" zijn technieken die zijn ontworpen om de zojuist genoemde problemen te omzeilen:dit houdt in dat dezelfde resultaten worden bereikt als langzame adiabatische processen, maar binnen een korte tijd. De term verscheen voor het eerst in 2010 in een paper gepubliceerd in de Fysieke beoordelingsbrieven door onderzoekers van de UPV/EHU met medewerkers uit Duitsland en Frankrijk. Vanaf dat moment, deze ideeën zijn ontwikkeld door de auteurs van het artikel en door vele andere groepen en er zijn veel experimenten uitgevoerd met allerlei kwantumsystemen. Het feit dat alleen al in 2018 de sneltoetsen werden genoemd of gebruikt in meer dan 1, 500 papers geeft een idee van de exponentiële groei van toepassingen. Het concept van "adiabaticiteitssnelkoppeling" heeft zich ook buiten het kwantumdomein verspreid naar gebieden zoals optica, om compactere apparaten te vervaardigen; of techniek waar, verrassend genoeg, het kan een mechanische kraan inschakelen, bijvoorbeeld, te versnellen zonder dat de veiligheid in gevaar komt.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com