У лабораторії Штутгартського університету атоми, які у звичайному стані не перевищують розмірів порошинки, раптом стали гігантами. Їхні електронні орбіти сягнули діаметра в 1,1 мікрометра — у десять тисяч разів більше, ніж у звичайних атомів. Саме такі «роздуті» атоми Ридберга дозволили фізикам одночасно побити три світові рекорди.
Ключ до успіху — перехід до кругових станів Ридберга за кімнатної температури. Раніше для захисту від теплового випромінювання потрібне було охолодження рідким гелієм. Команда під керівництвом професора Тільмана Пфау та доктора Флоріана Майнерта екранувала атоми від чорнотільного випромінювання і досягла часу життя 11 мілісекунд — у двадцять разів довше за попередні результати. Водночас вони зафіксували рекордний час зберігання в оптичних пінцетах — 133 мілісекунди.
Атоми Ридберга взаємодіють на відстані п'яти мікрометрів — величезній дистанції за атомними мірками. Це дозволяє вибудовувати їх у впорядковані масиви й точно контролювати взаємодію, що критично для квантових симуляторів. Нейтральні атоми в оптичних пінцетах уже вважаються однією з найперспективніших платформ для масштабованих квантових пристроїв.
Досягнення важливе не лише для фундаментальної науки. Тривалий час зберігання квантової інформації знижує ймовірність помилок під час обчислень, а робота за кімнатної температури прибирає головний бар'єр на шляху до практичного застосування. Дослідники зазначають, що їхній метод спирається на фізичну ідею 1980-х років, але адаптовану до сучасних квантових платформ.
Найближчими роками група планує створити на цій основі потужніші квантові симулятори, комп'ютери та високоточні датчики. Публікація в Nature Communications підтверджує: три рекорди — не випадковість, а системний прорив, що наближає еру надійних квантових технологій.
