« Quantum Particulars » est une chronique éditoriale présentant des informations exclusives et des entretiens avec des chercheurs, des développeurs et des experts quantiques qui examinent les principaux défis et processus dans ce domaine. Cet article bonus a été rédigé par Brian Siegelwax, en se concentrant sur Infleqtions desqtopMOT, qui fait partie de la plateforme Oqtant pour les éducateurs.

En décembre 2023, Inflexion a lancé son Oqtant service de matière quantique. Désormais, en janvier 2024, Infleqtion lance desqtopMOT, son plateforme d'atomes froids de paillasse. En tant qu'éducateur, ces deux produits sont destinés à vous aider à éduquer et à responsabiliser vos élèves. Alors, une question logique est : laquelle devriez-vous choisir pour votre classe ?

La réponse courte est qu’ils sont complémentaires. En fait, ils peuvent être considérés comme deux parties d’une même histoire.

Partie 1 : Prise en main de desqtopMOT

desqtopMOT est un système matériel physique pratique avec un élément logiciel qui permet aux étudiants d'apprendre les outils clés de l'industrie atomique quantique dans un laboratoire d'enseignement. Il s'agit d'une plateforme d'enseignement de la mécanique quantique à travers les interactions lumière-matière. Vos étudiants apprendront les bases théoriques du programme, puis utiliseront desqtopMOT pour expérimenter sur les atomes. Ils l’utiliseront pour contrôler la création d’échantillons atomiques et développer et tester des hypothèses.

desqtopMOT comprend :

• Un système de vide
• Une source d'atomes de Rubidium
• Optique de distribution de faisceau et planche à pain
• Un système laser stabilisé
• Une cellule de spectroscopie de référence
• Un programme complet en plusieurs chapitres avec deux niveaux d'apprentissage, de base et avancé.
• Une interface Python avec contrôle temps réel (modèle avancé)

Les expériences peuvent s'appliquer à la chronométrage basé sur les atomes, à la détection quantique et à l'informatique quantique, vous améliorerez donc les compétences et l'employabilité de vos étudiants.

Dans une liste non exhaustive, le programme comprend des enseignements en :
• physique des atomes froids
• imagerie
• lasers
• refroidissement et piégeage laser
• optique et photonique
• mesures quantiques
• spectroscopie
• ingénierie et science du vide

desqtopMOT vous permet d'offrir à vos étudiants une expérience d'apprentissage véritablement immersive. Des moniteurs peuvent être installés pour que les étudiants puissent avoir une meilleure vue, mais ils peuvent également observer directement le matériel à tour de rôle. Si vous éteignez les lumières de votre classe, grâce à la fluorescence émise par les atomes issus de l'excitation laser, vos élèves peuvent « voir » le nuage de Rubidium dans le piège. Les expériences se dérouleront littéralement sous leurs yeux.

Partie 2 : Créer de la matière quantique avec Oqtant

En tant que service de matière quantique – en fait le seul service de matière quantique au monde – Oqtant est accessible via le cloud ; tout ce dont vos étudiants ont besoin est un accès à Internet. Il est entièrement accessible via les smartphones, vos étudiants n'ont donc pas nécessairement besoin d'avoir un ordinateur portable pour l'utiliser.

Oqtant donne à vos étudiants des atomes déjà refroidis, faisant abstraction desqtopMOT et leur permettant d'approfondir le comportement quantique des systèmes ultra-froids. En utilisant soit un portail sans code, soit une API Python appelée Oqtant API ou OqtAPI (prononcé « octopi »), vos étudiants pourront :

• Contrôler la création de matière quantique
• Explorez les interférences, la cohérence, l'effet tunnel, l'atomtronique, le comportement non linéaire, la superposition, la superfluidité, etc.
• Observer les transitions de phase et l'évolution
• Développer et tester des hypothèses

Un bref aparté pour les lecteurs peu familiers avec la matière quantique :

Grâce à des aimants, un ensemble d’atomes refroidis par laser est suspendu dans une chambre à ultra-vide. La technique de refroidissement a remporté un prix Nobel. À mesure que les atomes refroidissent, une fraction d’entre eux se condense et commence à occuper le même état quantique. Cette matière quantique, appelée condensat de Bose-Einstein (BEC), peut être considéré comme un atome géant ou un superatome. Il est de taille macroscopique, il est représenté par une seule fonction d’onde et se comporte comme une seule entité. Le BEC est le 5ème état de la matière, aux côtés du solide, du liquide, du gaz et du plasma.

Selon votre fuseau horaire, Oqtant a la possibilité de fonctionner en temps réel. S'il est en ligne et qu'il n'y a aucune tâche dans la file d'attente, la première tâche de vos étudiants devrait être exécutée dans environ une minute. S'il est hors ligne, vos étudiants peuvent mettre en file d'attente des tâches à tout moment et ils s'exécuteront de manière séquentielle lorsque Oqtant reviendra en ligne. Selon son QFP, l'horaire est le suivant :

Oqtant est en ligne toutes les deux semaines, hors jours fériés aux États-Unis et interruptions de maintenance planifiées. L'horaire des semaines en ligne est du lundi au jeudi, de 10 h 3 à 7 h XNUMX MT (UTC-XNUMX). Les exceptions à l'horaire seront annoncées dès que possible.

Oqtant possède :

• un guide d'application Web
• une FAQ d'Oqtant
• une visite interactive
• Ressources de l'API Python
• une vidéo de 55 minutes
• une vidéo de 5 minutes
• un article de 87 pages
• notes techniques sur l'évaporation RF, la matière quantique et l'imagerie

Vos étudiants peuvent soumettre jusqu'à 10 emplois par jour tout à fait gratuitement. Des emplois premium peuvent être achetés, augmentant ce quota jusqu'à 100 emplois par jour. Ces tâches premium ont la priorité dans le système et s'exécutent avant toutes les tâches libres dans la file d'attente. Vous pouvez constituer une équipe, qui permettra à vos étudiants de partager vos quotas de prime.

Conclusion : utilisation de desqtopMOT pour les étudiants

S'il vous arrive d'assister SPIE Photonics Ouest, ils feront atomes froids avec desqtopMOT au stand 7207 toute la journée du mardi et du mercredi. Des démonstrations de produits de longue durée des chapitres et une expérience du chapitre 6 auront lieu à 2 heures les deux jours. L'équipe réfléchit à des moyens de le protéger de la lumière afin que vous puissiez « voir » le nuage de Rubidium de vos propres yeux, sans l'aide d'un grossissement d'aucune sorte.

Vous pouvez explorer Oqtant maintenant.

S'ils sont utilisés ensemble, vos élèves connaîtront toute l'histoire de l'industrie atomique quantique.

Brian N. Siegelwax est un concepteur indépendant d'algorithmes quantiques. Il est connu pour ses contributions au domaine de l'informatique quantique, notamment dans la conception d'algorithmes quantiques. Il a évalué de nombreux cadres, plates-formes et utilitaires d'informatique quantique et a partagé ses idées et ses découvertes à travers ses écrits. Siegelwax est également auteur et a écrit des livres tels que « Dungeons & Qubits » et « Choose Your Own Quantum Adventure ». Il écrit régulièrement sur Medium sur divers sujets liés à l'informatique quantique. Son travail comprend des applications pratiques de l'informatique quantique, des critiques de produits informatiques quantiques et des discussions sur les concepts de l'informatique quantique.

Catégories:
Article invité, l'informatique quantique, un article, ,software

Mots clés:
Brian Siegelwax, Inflexion, Oqtant

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• La source: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-particulars-guest-column-bonus-article-teaching-the-quantum-atomic-industry-story-with-desqtopmot/