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最近的技术进步标志着量子物理领域的转折点。加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校（UCSB）的研究人员设法转移了实验室的量子体验，该实验室构成了紧凑型芯片。这种创新可以改变许多领域，例如时间计量学，量子检测和量子计算机科学。在极低的温度下进行的量子实验使观察和操纵量子效应的精确度很高。这一进展为迄今在实验室外面不可能的实际应用铺平了道路。
从实验室到芯片的过渡
为了操纵量子场中的颗粒，研究人员需要能够冷却，限制和诱捕原子的光学系统。传统上，这是由由镜头，镜子和调节器组成的激光和光学系统完成的。这些系统必须在真空下运行，在实验室以外的应用中是庞大的且不切实际的。它们被称为三维磁光陷阱（3D字）。
这些系统的宏伟尺寸保留了它们用于实验室的使用，这是他们在现实世界中部署的主要障碍。但是，最近的技术进步允许小型化组件（例如光学和光子学）。UCSB研究人员通过将这些技术集成到芯片上采取了决定性的一步，标记全球首映并为每天应用量子技术的应用开辟新的观点。
PICMOT系统
UCSB的研究生研究员Andrei Isichenko强调了小型化梁的交付所做的巨大努力。尽管在较小的自由空间中使用光学组件取得了进展，但是芯片上多个功能的集成仍然是一个挑战。在UCSB电气和计算机工程教授Daniel Blumenthal的指导下，该团队创建了一个三维磁光陷阱或picmot。
这种微型化设备使用低溶剂氮化硅的集成平台，在芯片上制造激光器，调节器甚至大型区域网络发射器。这项研究的一个值得注意的壮举是，与人头发相比，光纤电缆的输入光线可以布线。多亏了Wave Guides，研究团队将此光线引导到三个网络，在自由空间中产生了三个准确的光束。
PICMOT系统的潜在应用
然后，将每个捆绑包反射为创建六个交叉的梁，每个束都可以捕获一百万个原子并在低至250uk的温度下冷却它们。使用较大的束，可以捕获更多原子并提高仪器的准确性。 PICMOT系统的潜在应用包括由于海平面变化而导致的冰川运动或火山活动的敏感检测，提高了时间测量的精度以及实现地球上无法实现的空间措施。
这些系统在芯片上的集成开辟了以前无法访问的科学和技术探索的可能性。研究人员正在考虑各种应用，从环境监视到改进通信技术。这一进步也可能对空间行业产生重大影响，使得在情况与地球上有很大差异的外星环境中实现经验。
走向量子的未来
通过这些创新，量子物理学正准备革新许多部门。 UCSB的研究人员表明，光子和光子系统的微型化可以导致日常使用的实用设备，超出了传统实验室的限制。这些进步引起了对科学技术领域的日益兴趣，鼓励追求量子应用中的研发。
过渡到便携式量子系统可能会改变我们应对气候变化，电信甚至空间探索等复杂挑战的方式。这项技术的含义庞大且多样化，令人兴奋地想象未来对我们来说有什么。在制造中，这场量子革命还能受益哪些领域？
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