Физики из Института науки о свете Общества Макса Планка добились значительного прорыва: им удалось сохранить квантовую когерентность молекул на чистой кристаллической поверхности на максимально возможном уровне. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Science, о чем сообщает SciTechDaily, а также издание ProGorodNSK.ru. Об этом сообщает издание Togliatti24.
Молекулы, активно взаимодействующие со светом, играют ключевую роль в развитии оптических квантовых технологий. Они способны генерировать одиночные фотоны, хранить квантовую информацию и передавать запутанные состояния. Обычно такие излучатели размещают в вакууме или внедряют в твердые тела, но если молекула находится на поверхности, к ней можно обратиться с помощью зонда сканирующего туннельного или атомно-силового микроскопа.
Загрязнения на кристалле могут разрушать квантовые свойства излучателей. Чтобы очистить поверхность, группа под руководством Вахида Сандогдара использовала органический кристалл, который медленно испаряется при обычной температуре. В вакуумном криостате верхние слои кристалла удаляли частицы загрязнений, после чего молекулы наносили с помощью микропечи на охлажденную почти до абсолютного нуля подложку.
Созданная среда оказалась исключительно стабильной для квантовых излучателей. Молекулы достигли предела Фурье — максимально возможного времени когерентности при взаимодействии с окружением. В условиях шума это время может уменьшаться на два-три порядка, однако на чистой кристаллической поверхности данный предел был достигнут впервые.
Эксперименты также показали, что подложка влияет на ориентацию и энергетические уровни адсорбированных молекул, а также, возможно, на их форму и колебания. Теперь авторы планируют объединить свою методику со сканирующей туннельной и атомно-силовой микроскопией, что позволит управлять отдельными излучателями с точностью до нанометров и более детально исследовать поверхности.