Физиктер алгач "катуу" кванттык нерсени көрүшкөн

Физиктер алгач "катуу" кванттык нерсени көрүшкөн
Физиктер алгач "катуу" кванттык нерсени көрүшкөн
Anonim

Австриялык жана америкалык физиктер биринчи жолу 100 миллион атомдон турган "катуу" кванттык объектини, айнек нанобөлчөгүн сүрөткө тарта алышты. Бул жетишкендик изилдөөчүлөрдүн маалыматтарына таянып Science журналында жарыяланган кванттык механиканын мыйзамдарынын чектерин кыйла кеңейтет.

"Биз кванттык физиканын мыйзамдары атомдорго жана молекулаларга тиешелүү экенин билебиз, бирок кванттык касиеттерин көрсөткөн нерсенин канчалык чоң экенин билбейбиз. Нанобөлчөк кармоо жана аны фотондук кристалл менен байланыштыруу менен биз мындай макросту бөлүп алдык. -объект жана анын кванттык касиеттерин изилдедим. "Вена университетинин профессору Маркус Аспелмейер (Австрия) жана кесиптештери тарабынан билдирилген.

Илимпоздор көптөн бери эмне үчүн кванттык чырмалышуу кубулушун - жарыктын, атомдордун же башка нерселердин бөлүкчөлөрүнүн кванттык абалынын өз ара байланышы, алардын биринин абалынын өзгөрүүсү ошол замат абалына таасир эте аларын байкай албаганыбызга кызыккан. башка объектилердин дүйнөсүндө, биз жөнөкөй көз менен же жок дегенде микроскоп аркылуу көрө алабыз.

Бүгүнкү күндө илимпоздор эмне үчүн эки алманы жана башка көзгө көрүнгөн нерселерди Эйнштейн айткандай мындай "кызыктай байланыштар" бириктире албастыгын түшүндүрүшөт, себеби алар декохеренция деп аталган нерсенин натыйжасында жок кылынат. Окшош жол менен, изилдөөчүлөр атомдор, молекулалар, заттын башка кластерлери жана айлана -чөйрөнүн күчтөрү менен кванттык денгээлде өз ара аракеттенүүнүн кесепеттерин аташат.

Бул логикага ылайык, объект канчалык чоң болсо, айлана -чөйрөгө ошончолук көп байланышат жана аны башка бөлүкчөлөр жана денелер менен байланыштырган кванттык байланыштар бат ажырайт. Бул кароо кванттык механиканын башталышы жана бүтүшү, жалпы эле чоң нерселердин жүрүм -турумуна таасирин тийгизеби же кванттык микрокосмос менен кадимки макрокосмостун ортосундагы чек араны табуу мүмкүнбү деген темада талкууларды жаратты.

Квант муздаткыч

Аспелмейер жана анын кесиптештери кванттык дүйнөнүн чектерин кеңейтүү үчүн чоң кадам ташташты, нанобөлчөктөрдү жана оптикалык тузакты, заттын кичинекей сыныктарын вакуумда кармап, аларды жакын температураларга чейин муздатуучу бир нече лазерлер менен линзалар менен тажрыйба жүргүзүштү. абсолюттук нөл.

Оптикалык тузактардын бул касиети, илимпоздор түшүндүргөндөй, заттын бардык формаларынын кванттык касиеттерин изилдөө үчүн өтө маанилүү. Себеби, мындай температурада атомдор, молекулалар жана бөлүкчөлөр жылуулуктун таасири астында баш аламан кыймылын токтотуп, аларга кванттык дүйнөнүн мыйзамдары гана таасир эткен өзгөчө абалга өтүшөт.

Бул жалгыз атомдор жана молекулалар үчүн, ошондой эле газ түрүндөгү кластерлер үчүн жетиштүү оңой, бирок буга чейин физиктер заттын катуу формаларын ушул убакка чейин муздата алышкан эмес. Өткөн жылдын башында Аспелмейер жана анын командасы оптикалык капкандарды "насостоо" үчүн колдонулган лазерлердин толкун узундугун тандоо менен бул маселени чечишкен, мында нанобөлчө энергияны жогото баштайт, алардын нурлануусун чачыратып жиберет, бул анын жайлашына жана муздашына алып келет..

Бул ийгиликке жетишкен австриялык жана америкалык физиктер таза кремний айнектин нанобөлчөгүн даярдап, аны бул аппаратка салып, абсолюттук нөлгө жакын температурага чейин муздатып, анын кванттык касиеттерин өлчөшкөн. Бул өлчөөлөр ал микросекунддун бир нече фракциялары үчүн иштелип чыкканын тастыктады.

Азырынча, физиктер моюнга алгандай, бул кванттык эксперименттерди жүргүзүү үчүн жетишсиз, бирок келечекте лазердик нурлануунун ызы -чуу деңгээлин азайтып, тузактын иштешин жакшыртсаңыз, нанобөлүкчө кванттык абалда калат. болжол менен жети микросекунд.

Илимпоздордун айтымында, бул жолу тартылуу күчү иштеген кванттык макробъект кандайча "түшөрүн" байкоо үчүн жетиштүү болот. Бул 1957 -жылы атактуу америкалык физик Ричард Фейнман сунуштаган гравитациялык толкундарды изилдөө жана гравитациянын кванттык микрокосмосу менен болгон "байланышынын" табиятын ачуу үчүн мындай бир нече бөлүкчөлөрдү колдонууга мүмкүндүк берет.

Сунушталууда: