Οι φυσικοί σπάνε το τυπικό κβαντικό όριο με το «Quantum Horror»

Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν αποκάλεσε την κβαντική εμπλοκή «τη δημιουργία τρομακτικών πραγμάτων σε απόσταση», ένα άλλο

ένα «τρομακτικό» χαρακτηριστικό είναι η μετεγκατάσταση, δηλαδήτην ικανότητα ενός σωματιδίου να βρίσκεται σε πολλά σημεία ταυτόχρονα. Μια ομάδα φυσικών με επικεφαλής το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας των ΗΠΑ (NIST) χρησιμοποίησε και τα δύο αυτά εφέ για πρώτη φορά για να δημιουργήσει έναν εξαιρετικά ευαίσθητο αισθητήρα.

Για να μπερδέψετε δύο αντικείμενα, συνήθως χρειάζεται να φέρετεείναι πολύ, πολύ κοντά το ένα στο άλλο, ώστε να μπορούν να αλληλεπιδρούν. Στην εργασία τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια εναλλακτική μέθοδο. Έμπλεξαν τα άτομα χρησιμοποιώντας το φως που αντανακλάται μεταξύ των κατόπτρων που ονομάζονται οπτικοί συντονιστές. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να μπερδευτούν έως και ένα εκατομμύριο άτομα, που βρίσκονται σε απόσταση πολλών χιλιοστών ή περισσότερο το ένα από το άλλο.

Η δεύτερη γραμμή έρευνας αφορούσεμετεγκατάσταση. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν παλμούς φωτός για να κάνουν τα άτομα να κινούνται και να μην κινούνται ταυτόχρονα, απορροφώντας και όχι απορροφώντας το φως λέιζερ. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τα άτομα να βρίσκονται σε δύο διαφορετικές θέσεις ταυτόχρονα με την πάροδο του χρόνου.

Στοχεύουμε ακτίνες λέιζερ στα άτομα, έτσιΣτην πραγματικότητα χωρίζουμε το πακέτο κβαντικών κυμάτων κάθε ατόμου σε δύο μέρη, με άλλα λόγια, το σωματίδιο υπάρχει στην πραγματικότητα σε δύο ξεχωριστούς χώρους ταυτόχρονα.

Chenggi Luo, μεταπτυχιακός φοιτητής του NIST και συν-συγγραφέας

Πειραματικό σχέδιο. Εικόνα: Graham P. Greve et al., Nature

Συνδυάζοντας αυτά τα δύο αποτελέσματα, οι ερευνητές δημιούργησανβασίζεται σε ένα συμβολόμετρο ύλης-κύματος οπτικού συντονιστή. Αυτό το όργανο μετρά την επιτάχυνση ελεύθερης πτώσης με ακρίβεια που υπερβαίνει το τυπικό κβαντικό όριο. Αυτός είναι ένας περιορισμός στην ακρίβεια μιας συνεχούς ή επαναλαμβανόμενης μέτρησης λόγω του κβαντικού θορύβου των μη εμπλεκόμενων ατόμων.

Οι συγγραφείς της μελέτης πιστεύουν ότι οι αισθητήρες,που θα χρησιμοποιήσει τη διαπλοκή και την μετεγκατάσταση μαζί, θα παρέχει πιο ακριβή πλοήγηση στο μέλλον, θα βοηθήσει στην εξερεύνηση των φυσικών πόρων, στον ακριβέστερο προσδιορισμό των θεμελιωδών σταθερών και στην αναζήτηση της σκοτεινής ύλης.

Διαβάστε περισσότερα:

Το σήμα Starlink παραβιάστηκε για να χρησιμοποιηθεί ως εναλλακτική λύση στο GPS

Η NASA αποκάλυψε την προέλευση της Haumea - του πιο μυστηριώδους πλανήτη στο ηλιακό σύστημα

Μια μαύρη τρύπα-τέρας βρέθηκε στην «πίσω αυλή» της Γης: είναι πολύ κοντά στον πλανήτη μας