Fizikai sulaužė standartinę kvantinę ribą naudodami „kvantinį siaubą“

Albertas Einšteinas kvantinį susipynimą pavadino „baisių dalykų kūrimu per atstumą“.

„bauginantis“ bruožas yra delokalizacija, tydalelės gebėjimas vienu metu būti keliose vietose. JAV nacionalinio standartų ir technologijų instituto (NIST) vadovaujama fizikų komanda pirmą kartą panaudojo abu šiuos efektus, kad sukurtų itin jautrų jutiklį.

Norint supainioti du objektus, dažniausiai reikia atsineštijie yra labai, labai arti vienas kito, kad galėtų bendrauti. Savo darbe mokslininkai naudojo alternatyvų metodą. Jie supainiojo atomus naudodami šviesą, atsispindinčią tarp veidrodžių, vadinamų optiniais rezonatoriais. Tokiu būdu gali susipainioti iki milijono atomų, išsidėsčiusių kelių milimetrų ar didesniu atstumu vienas nuo kito.

Antroji tyrimų kryptis buvo susijusi sudelokalizacija. Tyrėjai naudojo šviesos impulsus, kad atomai judėtų ir nejudėtų tuo pačiu metu, sugerdami ir nesugerdami lazerio šviesos. Dėl to atomai laikui bėgant yra dviejose skirtingose ​​vietose.

Mes nukreipiame lazerio spindulius į atomus, todėl mesmes iš tikrųjų padaliname kiekvieno atomo kvantinių bangų paketą į dvi dalis, kitaip tariant, dalelė iš tikrųjų egzistuoja dviejose atskirose erdvėse tuo pačiu metu.

Chenggi Luo, NIST absolventas ir bendraautoris

Eksperimentinis dizainas. Vaizdas: Graham P. Greve ir kt., Gamta

Sujungę šiuos du efektus, mokslininkai sukūrėparemtas optinio rezonatoriaus materijos-bangos interferometru. Šis prietaisas matuoja laisvojo kritimo pagreitį tikslumu, viršijančiu standartinę kvantinę ribą. Tai yra nuolatinio ar pasikartojančio matavimo tikslumo apribojimas dėl nesusietų atomų kvantinio triukšmo.

Tyrimo autoriai mano, kad jutikliai,kuri kartu naudos susipainiojimą ir delokalizaciją, ateityje užtikrins tikslesnę navigaciją, padės tyrinėti gamtos išteklius, tiksliau nustatyti pagrindines konstantas ir ieškoti tamsiosios materijos.

Skaityti daugiau:

„Starlink“ signalas buvo nulaužtas, kad būtų naudojamas kaip GPS alternatyva

NASA atskleidė Haumėjos – paslaptingiausios Saulės sistemos planetos – kilmę

Pabaisos juodoji skylė buvo rasta Žemės „kieme“: ji labai arti mūsų planetos