Наука

Фізики вперше побачили твердий квантовий об’єкт з 100 млн атомів

Фізики вперше побачили твердий квантовий об’єкт — наночастинку зі скла, що складається з 100 млн атомів. Це відкриття фізиків з Віденського університету може розширити межі дії законів квантової механіки, пишуть дослідники в журналі Science.

Вчених давно цікавить, чому люди у звичайному світі не можуть спостерігати феномен квантової заплутаності — взаємопов’язаності квантових станів двох або більше частинок світла, атомів або інших об’єктів, при якому зміна стану одного з них миттєво відбивається на стані інших.

Сучасна наука пояснює це тим, що об’єкти руйнуються в результаті процесу декогеренції(один із підходів до проблеми вимірювання в квантовій механіці — прим. ред.). При цьому, згідно з квантовою механікою, чим більший об’єкт, тим більше і частіше він контактує з навколишнім середовищем, і тим швидше розпадаються квантові зв’язки, що сполучають його з іншими частинками і тілами.

Фізики з Віденського університету встановили кілька оптичних пасток, а також почали експериментувати з взаємодією наночастинок з лінзами і набором з декількох лазерів, який здатний утримувати дрібні частки матерії у вакуумі і охолоджувати їх до температури, близької до абсолютного нуля.

«Ми знаємо, що закони квантової фізики застосовні до атомів і молекул, але не знаємо, наскільки великим може бути об’єкт, який виявляє квантові властивості. Піймавши наночастинку і зв’язавши її з фотонним кристалом, ми змогли ізолювати подібний об’єкт і вивчили його квантові властивості», — зауважує Маркус Аспельмейер, професор Віденського Університету

Охолодження необхідне в цьому експерименті, оскільки за такої температурі атоми, молекули і частки перестають хаотично рухатися під дією тепла і переходять в особливий стан, в якому на них діють тільки закони квантового світу. Раніше фізики досягали цього стану тільки у молекул, атомів і частинок — та ніколи в твердої матерії.

У рамках експерименту фізики підготували наночастинку з чистого кварцового скла і помістили в прилад з необхідними довжинами хвиль лазерів, які дозволяють заморозити такий об’єкт. В результаті ученим вдалося декілька часток мікросекунди вимірювати квантові властивості цієї частки.

Натхнення: hightech.fm

Кнопка «Наверх»
Закрыть