Физики из Стэнфордского университета впервые зафиксировали квантовые скачки звука в реальном времени. Результаты исследования, опубликованные в журнале Science, описывают поведение фононов — квантов механических колебаний. Ученым удалось отследить момент перехода системы с одного энергетического уровня на другой.
Для эксперимента команда создала микроскопический механический резонатор, изготовленный по технологии производства чипов. Устройство обладает временем затухания около 2 мс, что позволило провести сотни измерений. Резонатор соединили со сверхпроводящим кубитом, который выступал в роли датчика, проверяющего состояние системы без его разрушения.
Полученные данные подтверждают, что вибрирующие объекты способны демонстрировать квантовое поведение. Это открытие важно для развития квантовых вычислений и сенсоров. В частности, технология может быть использована для коррекции ошибок в квантовых компьютерах, где необходимо точно определять моменты нежелательных переходов между энергетическими уровнями.
Исследователи также рассматривают возможность применения связки резонатора и кубита для идентификации белков внутри клеток. Кроме того, более точное управление механическими колебаниями потенциально позволит создавать новые акустические компоненты для смартфонов и другой электроники. Работа носит фундаментальный характер.
