Учёные из Швеции разработали метод KRAKEN для измерения квантового состояния электронов

Учёные из Лундского университета в Швеции представили новый метод измерения квантового состояния электронов, выбиваемых из атомов под воздействием высокоэнергетических световых импульсов. Эта инновационная техника, получившая название KRAKEN, обещает открыть новые горизонты в понимании квантовых процессов, позволяя впервые точно определить ‘квантовость’ электронов.

Метод основан на принципах фотоэлектронной спектроскопии, но расширяет их, позволяя фиксировать не только классические свойства фотоэлектронов, такие как скорость, но также их полное квантовое состояние. Как поясняет Дэвид Бусто, доцент кафедры атомной физики, техника KRAKEN аналогична компьютерной томографии мозга, в которой серии двумерных снимков делают возможным воссоздание сложного трёхмерного объекта.

Для работы метода учёные используют пару лазерных импульсов разных длин волн, что позволяет ‘сфотографировать’ и реконструировать квантовое состояние электрона слой за слоем. Эксперименты показали, что квантовое состояние фотоэлектронов зависит от материала, из которого они выбиваются, что может иметь значительные последствия для различных научных областей, включая атмосферную фотохимию и фотосинтетические процессы в растениях.

Метод KRAKEN объединяет аттосекундную физику и спектроскопию с квантовой информатикой, что соответствует целям ‘второй квантовой революции’. Несмотря на то, что новая методика не приведёт к немедленному созданию квантовых компьютеров, она даёт учёным доступ к важной информации о квантовых свойствах фотоэлектронов, что откроет новые возможности для дальнейших исследований в области квантовой механики.

Результаты исследования уже опубликованы в журнале Nature Photonics, что подтверждает актуальность и значимость данной работы для научного сообщества.

]]>