Fiziķi pārkāpj standarta kvantu ierobežojumu ar "kvantu šausmām"

Alberts Einšteins kvantu samezglošanos nosauca par "spoksainu lietu radīšanu no attāluma".

“biedējoša” iezīme ir delokalizācija, tas ir,daļiņas spēja atrasties vairākās vietās vienlaikus. Fiziķu komanda ASV Nacionālā standartu un tehnoloģiju institūta (NIST) vadībā pirmo reizi ir izmantojusi abus šos efektus, lai izveidotu īpaši jutīgu sensoru.

Lai sajauktu divus priekšmetus, parasti ir jāņem līdzitie ir ļoti, ļoti tuvu viens otram, lai viņi varētu mijiedarboties. Savā darbā pētnieki izmantoja alternatīvu metodi. Viņi sajauca atomus, izmantojot gaismu, kas atstarota starp spoguļiem, ko sauc par optiskajiem rezonatoriem. Tādā veidā var sapīties līdz pat miljonam atomu, kas atrodas vairāku milimetru vai vairāk attālumā viens no otra.

Otrais pētījumu virziens bija saistīts ardelokalizācija. Pētnieki izmantoja gaismas impulsus, lai liktu atomiem kustēties un nekustēties vienlaikus, absorbējot un neabsorbējot lāzera gaismu. Tas laika gaitā izraisa to, ka atomi atrodas divās dažādās vietās vienlaikus.

Mēs vēršam lāzera starus uz atomiem, tāpēc mēsmēs faktiski sadalām katra atoma kvantu viļņu paketi divās daļās, citiem vārdiem sakot, daļiņa faktiski pastāv divās atsevišķās telpās vienlaikus.

Chenggi Luo, NIST absolvents un līdzautors

Eksperimentālais dizains. Attēls: Graham P. Greve et al., Nature

Apvienojot šos divus efektus, pētnieki radījapamatojoties uz optiskā rezonatora matērijas-viļņu interferometru. Šis instruments mēra brīvā kritiena paātrinājumu ar precizitāti, kas pārsniedz standarta kvantu robežu. Tas ir nepārtraukta vai atkārtota mērījuma precizitātes ierobežojums nesasaistītu atomu kvantu trokšņa dēļ.

Pētījuma autori uzskata, ka sensori,kas izmantos sapīšanu un delokalizāciju kopā, nodrošinās precīzāku navigāciju nākotnē, palīdzēs izpētīt dabas resursus, precīzāk noteikt fundamentālās konstantes un meklēt tumšo vielu.

Lasīt vairāk:

Starlink signāls ir uzlauzts, lai to izmantotu kā alternatīvu GPS

NASA atklāja Haumea - Saules sistēmas noslēpumainākās planētas - izcelsmi

Zemes "pagalmā" tika atrasts briesmonis melnais caurums: tas atrodas ļoti tuvu mūsu planētai