A Quantum Particulars vendégoszlop bónuszcikkje: „Teaching the Quantum Atomic Industry Story with desqtopMOT” – Inside Quantum Technology

A „Quantum Particulars” egy szerkesztőségi vendégrovat, amely exkluzív betekintést és interjúkat tartalmaz kvantumkutatókkal, fejlesztőkkel és szakértőkkel, akik az e területen felmerülő kulcsfontosságú kihívásokat és folyamatokat vizsgálják. Ezt a bónusz cikket írta Brian Siegelwax, összpontosítva Infleqtion's desqtopMOT, az Oqtant platform része az oktatóknak.

Decemberben 2023, Inflexió elindította Oqtant kvantumanyag szolgáltatás. Most, 2024 januárjában az Infleqtion elindítja a desqtopMOT-ot asztali hideg atom platform. Oktatóként mindkét termék célja, hogy segítsen tanítványai oktatásában és képességeinek növelésében. Tehát logikus kérdés, hogy melyiket válassza az osztálytermébe?

A rövid válasz az, hogy kiegészítik egymást. Valójában egy történet két részeként is felfoghatók.

1. rész: Ismerkedés a desqtopMOT-tal

A desqtopMOT egy gyakorlati fizikai hardverrendszer szoftver elemmel, amely lehetővé teszi a hallgatók számára, hogy oktatólaboratóriumi környezetben sajátítsák el a kvantumatomipar kulcsfontosságú eszközeit. Ez egy platform a kvantummechanika tanítására fény-anyag kölcsönhatásokon keresztül. Diákjai megtanulják az elméleti hátteret a tantervből, majd a desqtopMOT segítségével atomokkal kísérleteznek. Használják majd az atomminták létrehozásának ellenőrzésére, valamint hipotézisek kidolgozására és tesztelésére.

A desqtopMOT a következőket tartalmazza:

• Vákuumos rendszer
• Rubídium atomforrás
• Gerenda szállító optika és kenyértábla
• Stabilizált lézerrendszer
• Referencia spektroszkópiai cella
• Átfogó, több fejezetből álló tanterv két tanulási szinttel, az alap és a haladó szinttel
• Python interfész valós idejű vezérléssel (fejlett modell)

A kísérletek alkalmazhatók atomalapú időmérésre, kvantumérzékelésre és kvantumszámításra, így továbbfejlesztheti a tanulók képzettségét, és javíthatja a foglalkoztathatóságát.

A nem teljes körű listában a tanterv a következőket tartalmazza:
• hideg atomfizika
• képalkotás
• lézerek
• lézeres hűtés és befogás
• optika és fotonika
• kvantummérések
• spektroszkópia
• vákuummérnökség és tudomány

Fénykép egy Rb MOT felhőről (halvány rózsaszín pont) egy cellában. A kép: Allie Weary, Hannes Bernien Lab a Chicagói Egyetemen az Infleqtion jóvoltából.

A desqtopMOT lehetővé teszi, hogy hallgatói számára valóban magával ragadó tanulási élményt nyújtson. A monitorokat úgy lehet beállítani, hogy a tanulók jobban láthassák, de felváltva közvetlenül is megfigyelhetik a hardvert. Ha lekapcsolja a villanyt az osztálytermében, a lézergerjesztésből származó atomok által kibocsátott fluoreszcenciának köszönhetően diákjai „láthatják” a Rubidium felhőt a csapdában. A kísérletek szó szerint a szemük előtt fognak futni.

2. rész: Kvantumanyag készítése Oqtant segítségével

Kvantumanyag-szolgáltatásként – valójában a világ egyetlen kvantumanyag-szolgáltatása – az Oqtant elérhető a felhőn keresztül; diákjainak csak internet-hozzáférésre van szükségük. Teljesen elérhető okostelefonon keresztül, így a tanulóknak nem kell feltétlenül laptoppal rendelkezniük a használatához.

Az Oqtant már lehűtött atomokat ad diákjainak, elvonatkoztatva a desqtopMOT-ot, és lehetővé teszi számukra, hogy mélyen elmerüljenek az ultrahideg rendszerek kvantum viselkedésében. Egy kód nélküli portál vagy egy Oqtant API vagy OqtAPI (ejtsd: „octopi”) nevű Python API használatával a tanulók képesek lesznek:

• Irányítsd a kvantumanyag keletkezését
• Fedezze fel az interferenciát, a koherenciát, az alagútképzést, az atomtronikát, a nemlineáris viselkedést, a szuperpozíciót, a szuperfluiditást és még sok mást
• Figyelje meg a fázisátalakulásokat és az evolúciót
• Hipotézisek kidolgozása és tesztelése

Röviden a kvantumanyagban járatlan olvasóknak:

Mágnesekkel lézerhűtéses atomok együttese van felfüggesztve egy ultramagas vákuumkamrában. A hűtési technika Nobel-díjat kapott. Ahogy az atomok lehűlnek, egy részük lecsapódik, és ugyanazt a kvantumállapotot kezdi elfoglalni. Ez a kvantumanyag, amelyet Bose-Einstein kondenzátumnak neveznek (BEC) óriás atomnak vagy szuperatomnak tekinthető. Makroszkópikus méretű, egyetlen hullámfüggvény reprezentálja, és egy entitásként viselkedik. A BEC az anyag 5. halmazállapota a szilárd, folyékony, gáz és plazma mellett.

Az időzónától függően az Oqtantnak lehetősége van valós időben futni. Ha online van, és nincsenek munkák a sorban, a tanulók első munkája körülbelül egy percen belül végrehajtódik. Ha offline állapotban van, a tanulók bármikor sorba állíthatják a munkákat, és sorban futnak, amikor az Oqtant újra online lesz. Aszerint, hogy FAQ, a menetrend a következő:

Az Oqtant minden második héten elérhető, kivéve az amerikai ünnepeket és a tervezett karbantartási leállásokat. Az online hetek menetrendje hétfőtől csütörtökig, 10:3-7:XNUMX MT (UTC-XNUMX), a menetrend alóli kivételeket a lehető leghamarabb közöljük.

Az Oqtant rendelkezik:

• egy webalkalmazás-útmutatót
• egy Oqtant GYIK
• interaktív túra
• Python API-források
• egy 55 perces videó
• egy 5 perces videó
• egy 87 oldalas papír
• műszaki megjegyzések a rádiófrekvenciás párolgásról, a kvantumanyagról és a képalkotásról

Diákjai naponta akár 10 munkát is beküldhetnek teljesen ingyen. Prémium állások vásárolhatók, így ez a kvóta akár napi 100 állásra is növelhető. Ezek a prémium jobok elsőbbséget élveznek a rendszerben, és a sorban lévő szabad jobok előtt futnak. Létrehozhat egy csapatot, amely lehetővé teszi diákjai számára, hogy megosszák prémium kvótáit.

Következtetés: A desqtopMOT használata diákoknak

Ha véletlenül részt veszel SPIE Photonics West, készíteni fognak hideg atomok desqtopMOT-tal a 7207-es standon egész nap kedden és szerdán. Mindkét napon 6:2-kor a fejezetek hosszú formájú termékbemutatói és a XNUMX. fejezet egy kísérlete zajlik. A csapat azon gondolkodik, hogyan óvja meg a világítástól, hogy a Rubidium-felhőt saját szemével is „láthassa”, bármiféle nagyítás nélkül.

Fedezheti fel az Oqtant-ot most.

Ha együtt használják, a hallgatók megismerhetik a kvantumatomipar teljes történetét.

Brian N. Siegelwax egy független Quantum Algorithm Designer. Ismert a kvantumszámítástechnika területén végzett munkáiról, különösen a kvantum algoritmusok tervezésében. Számos kvantumszámítási keretrendszert, platformot és segédprogramot értékelt, és írásaiban megosztotta meglátásait és megállapításait. Siegelwax szintén szerző, és olyan könyveket írt, mint a „Dungeons & Qubits” és a „Choose Your Own Quantum Adventure”. Rendszeresen ír a Médiumon a kvantumszámítással kapcsolatos különféle témákról. Munkája magában foglalja a kvantumszámítás gyakorlati alkalmazásait, a kvantumszámítástechnikai termékek áttekintését, valamint a kvantumszámítási koncepciókról szóló vitákat.

Kategóriák: Vendég cikk, kvantumszámítás, kutatás, szoftver

Címkék: Brian Siegelwax, Inflexió, Oqtant

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
• PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-particulars-guest-column-bonus-article-teaching-the-quantum-atomic-industry-story-with-desqtopmot/