פיזיקאים שוברים את המגבלה הקוונטית הסטנדרטית עם 'אימה קוונטית'

Альберт Эйнштейн называл квантовую запутанность «созданием жутких действий на расстоянии», другая

«пугающая» особенность — делокализация, то есть способность частицы находиться в нескольких местах одновременно. Группа физиков под руководством Национального института стандартов и технологий США (NIST) впервые использовали оба этих эффект для создания сверхчувствительного датчика.

כדי לבלבל בין שני חפצים, אתה בדרך כלל צריך להביאהם מאוד מאוד קרובים זה לזה כדי שיוכלו לקיים אינטראקציה. בעבודתם השתמשו החוקרים בשיטה חלופית. הם סבכו את האטומים באמצעות אור שהוחזר בין מראות הנקראים מהודים אופטיים. בדרך זו ניתן להסתבך עד מיליון אטומים הממוקמים במרחק של מספר מילימטרים או יותר זה מזה.

קו המחקר השני היה קשור לדה-לוקליזציה. החוקרים השתמשו בפולסים של אור כדי לגרום לאטומים גם לנוע וגם לא לזוז בו זמנית, לספוג ולא לספוג אור לייזר. זה גורם לאטומים להיות בשני מקומות שונים בו זמנית לאורך זמן.

אנחנו מכוונים קרני לייזר לעבר אטומים, אז אנחנולמעשה אנו מחלקים את חבילת הגלים הקוונטיים של כל אטום לשני חלקים, במילים אחרות, החלקיק למעשה קיים בשני חללים נפרדים בו-זמנית.

Chenggi Luo, סטודנט לתואר שני ב-NIST ומחבר שותף

Схема эксперимента. Изображение: Graham P. Greve et al., Nature

על ידי שילוב שתי ההשפעות הללו, החוקרים יצרומבוסס על אינטרפרומטר חומר-גל מהוד אופטי. מכשיר זה מודד האצת נפילה חופשית בדיוק העולה על הגבול הקוונטי הסטנדרטי. זוהי מגבלה על הדיוק של מדידה רציפה או חוזרת עקב הרעש הקוונטי של אטומים לא מסובכים.

מחברי המחקר מאמינים שהחיישנים,אשר ישתמשו בהסתבכות וביטול מיקום ביחד, יספקו ניווט מדויק יותר בעתיד, יסייעו לחקור משאבי טבע, לקבוע קבועים בסיסיים בצורה מדויקת יותר ולחפש חומר אפל.

קרא עוד:

אות Starlink נפרץ כדי לשמש כחלופה ל-GPS

נאס"א חשפה את מקורו של האומאה - כוכב הלכת המסתורי ביותר במערכת השמש

חור שחור מפלצתי נמצא ב"חצר האחורית" של כדור הארץ: הוא קרוב מאוד לכוכב הלכת שלנו