Die Temperatur der Raumzeit wird mit einem ultrapräzisen Quantenthermometer gemessen

Ein internationales Team von Wissenschaftlern, darunter Experten der University of Adelaide in Australien, hat eine Quantentechnologie entwickelt, die

Thermometer zur Messung der ultraniedrigen Temperatur von Raum und Zeit.Sie wurden von Albert Einstein vorhergesagt und passen in die Gesetze der Quantenmechanik.

Die Studie wurde von Dr. James K. Quach von der University of Adelaide geleitet, einem Postdoktoranden an der School of Physical Sciences und dem Institute of Photonics and  Advanced Sensors an der University of Adelaide.

Das theoretische Design des Quantenthermometers basiert auf der gleichen Technologie, die auch für den Bau von Quantencomputern verwendet wird.

Einstein hatte zuvor die Geschwindigkeit vorhergesagtDie Art und Weise, wie Sie den Lauf der Zeit wahrnehmen, hängt von der Art und Weise ab, wie wir uns bewegen. Relativ gesehen altert ein Mensch, der sich sehr schnell bewegt, langsamer als jemand, der stillsteht. Die Annahme half ihm bei der Entwicklung der Allgemeinen Relativitätstheorie. Demnach wirken Raum und Zeit zusammen als ein Gewebe, das sich biegen und verformen kann.

Raumzeitdiagramm unterteilt invier Quadranten: linke und rechte Rindler-Keile sowie zukünftige und vergangene Lichtkegel. Der Vakuumzustand kann als verschränkter Zustand zwischen Rindler-Keilen oder zwischen Lichtkegeln beschrieben werden. Für einen Beobachter in einem dieser Quadranten (z. B Zukunft) führt die Verfolgung unbeobachteter Moden (z. B. in der Vergangenheit) zu einem (zeitlichen) Unruh-Effekt. Der Pfeil stellt die raumzeitliche Flugbahn des Detektors dar. Credits: DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.160401

Zusammenhang zwischen Temperatur und Beschleunigungähnlich dem Verhältnis zwischen Zeit und Geschwindigkeit. Verschiedene Beobachter, die sich mit unterschiedlichen Beschleunigungen bewegen, nehmen unterschiedliche, wenn auch unbedeutende Temperaturunterschiede wahr.

1976 gründete der kanadische Physiker William Unruhkombinierte Einsteins Arbeit mit einer anderen grundlegenden Theorie der modernen Physik, der Quantenmechanik, und sagte voraus, dass das Gefüge der Raumzeit sehr kalt ist. Bemerkenswert ist, dass es sich abhängig von der Geschwindigkeit des Objekts änderte.

Um dies zu beobachten, müssen Sie sich sehr schnell bewegen.Um eine Temperaturänderung um auch nur ein Grad zu beobachten, muss man sich gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit bewegen, die nahe der Lichtgeschwindigkeit liegt. Bisher haben diese extremen Geschwindigkeiten Wissenschaftler daran gehindert, Unruhs Theorie zu testen. Nun könne mit modernen Technologien ein Quantenthermometer gebaut werden, betonen Wissenschaftler.

Die Arbeit des Teams hat wichtige Implikationen für die zukünftige Forschung. Mit einem Quantenthermometer können extrem niedrige Temperaturen mit einer Genauigkeit gemessen werden, die mit herkömmlichen Geräten nicht möglich ist.

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