Войти
Анимация эволюции волнового пакета 
Классическая симуляция волнового пакета троянца на домашнем микрокомпьютере ZX Spectrum 1982 года. Пакет аппроксимируется ансамблем точек, изначально случайно локализованных в пределах видимости гауссиана и движущихся согласно уравнениям Ньютона. Ансамбль остается локализованным. Для сравнения следует второе моделирование, когда напряженность циркулярно поляризованного электрического (вращающегося) поля равна нулю и пакет (точки) полностью распространяется по окружности. A троянский волновой пакет является волной нестационарный и нераспространяющийся пакет. Он является частью искусственно созданной системы, состоящей из ядра и одного или нескольких электронных волновых пакетов, и которая сильно возбуждается непрерывным электромагнитным полем.
Сильное поляризованное электромагнитное поле удерживает или «захватывает» каждый электронный волновой пакет на специально выбранной орбите (энергетической оболочке). Они получили свои названия от троянских астероидов в системе Солнце – Юпитер. Троянские астероиды вращаются вокруг Солнца на орбите Юпитера в его лагранжевых точках равновесия L4 и L5, где они синхронизированы по фазе и защищены от столкновения друг с другом, и это явление является аналогично тому, как волновой пакет удерживается вместе.
Концепция троянского волнового пакета взята из процветающей области физики, которая манипулирует атомами и ионами на атомном уровне, создавая ионные ловушки. Ионные ловушки позволяют манипулировать атомами и используются для создания новых состояний вещества, включая ионные жидкости, кристаллы Вигнера и конденсаты Бозе – Эйнштейна. Эта способность напрямую управлять квантовыми свойствами является ключом к реальной разработке применимых наноустройств, таких как квантовые точки и ловушки для микрочипов. В 2004 году было показано, что можно создать ловушку, которая на самом деле представляет собой отдельный атом. Внутри атома можно управлять поведением электрона.
В ходе экспериментов 2004 года с использованием атомов лития в возбужденном состоянии исследователи смогли локализовать электрон на классической орбите на 15 000 витков (900 нс). Он не распространялся и не рассеивался. Этот «классический атом» был синтезирован путем «привязки» электрона с помощью микроволнового поля, с которым его движение синхронизировано по фазе. Фазовая синхронизация электронов в этой уникальной атомной системе, как упоминалось выше, аналогична фазовой синхронизации астероидов орбиты Юпитера.
Методы, исследованные в этом эксперименте, являются решением проблемы, возникшей в 1926 году. Физики в то время понимали, что любой изначально локализованный волновой пакет неизбежно будет распространяться по орбите электронов. Физики заметили, что «волновое уравнение является дисперсионным для кулоновского потенциала атома». В 1980-х годах это подтвердили несколько групп исследователей. Волновые пакеты распространяются по орбитам и когерентно мешают самим себе. В последнее время реальная инновация, реализованная с помощью таких экспериментов, как троянские волновые пакеты, заключается в локализации волновых пакетов, то есть без дисперсии. Применение поляризованного кругового электромагнитного поля на микроволновых частотах, синхронизированных с электронным волновым пакетом, намеренно удерживает электронные волновые пакеты на орбите типа Лагранжа. Эксперименты с троянскими волновыми пакетами основаны на предыдущей работе с атомами лития в возбужденном состоянии. Это атомы, которые чувствительно реагируют на электрические и магнитные поля, имеют относительно продолжительные периоды распада, а также электроны, которые для всех целей и задач фактически работают на классических орбитах. Чувствительность к электрическим и магнитным полям важна, потому что это позволяет управлять поляризованным микроволновым полем и реагировать на него.
В физике волновой пакет - это короткий «всплеск» или «конверт» волнового воздействия, который распространяется как единое целое. Волновой пакет может быть проанализирован или может быть синтезирован из бесконечного набора составляющих синусоидальных волн различных волновых чисел с такими фазами и амплитудами, что они конструктивно интерферируют только на небольшом области пространства и деструктивно в другом месте. Следующим логическим шагом будет попытка перейти от одиночных электронных волновых пакетов к более чем одному электронному волновому пакету. Это уже было выполнено в атомах бария с помощью двух электронных волновых пакетов. Эти двое были локализованы. Однако в конечном итоге они создавали дисперсию после столкновения около ядра. В другом методе использовалась недисперсная пара электронов, но один из них должен был иметь локализованную орбиту близко к ядру. Все это меняет демонстрация недисперсных двухэлектронных пакетов троянских волн. Это следующий шаговый аналог одноэлектронных троянских волновых пакетов - и предназначен для возбужденных атомов гелия.
По состоянию на июль 2005 года были созданы атомы с когерентными, стабильными двухэлектронными недисперсными волновыми пакетами. Это возбужденные гелиеподобные атомы или квантовая точка гелий (в твердотельных приложениях) и являются атомными (квантовыми) аналогами задачи трех тел Ньютона классической физики, которая включает сегодняшнюю астрофизику. В тандеме, циркулярно поляризованные электромагнитное и магнитное поля стабилизируют двухэлектронную конфигурацию в атоме гелия или квантовой точке гелия (с примесным центром). Стабильность сохраняется в широком спектре, и из-за этого конфигурация двух электронных волновых пакетов считается действительно недисперсной. Например, с квантовой точкой гелия, сконфигурированной для удержания электронов в двух пространственных измерениях, теперь существует множество конфигураций троянских волновых пакетов с двумя электронами, а с 2005 года только один в трех измерениях. В 2012 году был предпринят важный экспериментальный шаг, не только генерирующий, но и блокирующий троянские волновые пакеты на адиабатически изменяющейся частоте и расширяющих атомы, как однажды предсказали Калински и Эберли. Это позволит создать два электронных ленгмюровских троянских волновых пакета в гелии путем последовательного возбуждения в адиабатическом штарковском поле, способных сначала создать круговую одноэлектронную ореолу над He., а затем поместить второй электрон в аналогичный
