szerző:
MTI

Az eddiginél milliárdszor nagyobb objektumban sikerült amerikai kutatóknak kvantumállapotot létrehozniuk - közölték a Nature tudományos magazin csütörtökön megjelent számában.

Ilyen állapotot eddig csak egyedi részecskéknél, atomoknál, molekuláknál tudtak előállítani. Az eredmény az úgynevezett kvantumszámítógép létrehozásában lehet fontos.
A kvantummechanika alappillére az az elv, hogy a dolgok meghatározott adagokban, kvantumokban nyelnek el és bocsátanak ki energiát. Az elvre egyszerű példa a színes üveg, amely attól nyeri el színét, hogy a fényből csak adott energiájú fotonokat nyel el. Ha egy atom összes, környezetéből szerzett energiáját megvonják azáltal, hogy olyan alacsony hőmérsékletre hűtik le, ahol már nem kap "pakkot" a szomszéd részecskéktől, elérheti úgynevezett kvantum-alapállapotát. Ha ebben az állapotban csak egyetlen energiakvantumot megfelelő módon visszakap, az atom egyidejűleg két állapotba, szuperpozíciós állapotba kerül.

A mérések ilyenkor vagy nulla, vagy egy energiakvantumot jeleznek, noha az atom egyidejűleg van mindkét állapotban. Az atomi energiaszinteket a számítógépeknél használt 0 és 1 állapotként értelmezve juthatunk el a kvantumszámítógép gondolatához. Ugyanakkor egyetlen atomnál vagy molekulánál nagyobb méretben igen bonyolult az ilyen állapot létrehozatala, mivel minél nagyobb egy objektum, annál nehezebb teljes mértékben izolálni környezetétől, így eljuttatni alapállapotába.

"Mindennapi tapasztalatainkban tökéletesen tudjuk, hogy a dolgok nincsenek egyidejűleg két helyen, ám a fizika ezen alapvető elmélete szerint ez lehetséges" - mondta el a BBC hírportáljának Andrew Cleland, a Kaliforniai Egyetem (Santa Barbara) munkatársa, a tanulmány vezetője. Cleland és kutatócsoportja most szabad szemmel is látható objektummal végezte el a kísérletet. Egy kis darab piezoelektromos anyagot használtak, amely kitágul, illetve összehúzódik, amikor elektromos áram halad át rajta. Meghatározott frekvenciánál a tágulás-összehúzódás rendszeressé válik, a hegedűhúrhoz hasonlóan az anyag saját frekvencián rezeg.

A csoport három év alatt kifejlesztett egy speciális elektromos áramkört, ehhez csatlakoztatták a fenti oszcillátort. Ezzel a készülékkel sikerült az elektromos energiát egyedi kvantumonként adagolni úgy, hogy a felszerelést lehűtötték az abszolút nulla fok közelébe (egy ezred fokra tőle), és igazolták, hogy a rezonátor ekkor kvantum-alapállapotában volt.
Az elektromos energiát egyedi kvantumonként juttatták a rendszerbe, és megfigyelték, hogy az oszcillátor rezegni kezdett, amint átalakította ezt a kvantumot egy kvantumnyi rezgési energiává. A kutatók kimutatták, hogy rezgése közben a rezonátor szuperpozíciós állapotában volt, egyszerre nulla és egy energiakvantumot birtokolva.

Az eredmény hatalmas előrelépés annak megválaszolásában, hogy a kvantummechanikai hatások eltűnnek-e az objektumokban egy adott méret fölött. Cleland szerint az elv érvényességének határvonalát az eddigi 60 körüli atomszámról mintegy billió (10 a 12. hatványon) atomra emelték a mostani kísérlettel.

 

Állj mellénk!

Tegyünk közösen azért, hogy a propaganda mellett továbbra is megjelenjenek a tények!

Ha neked is fontos a minőségi újságírás, kérjük, hogy támogasd a munkánkat.

Állj mellénk!

Tegyünk közösen azért, hogy a propaganda mellett továbbra is megjelenjenek a tények!

Ha neked is fontos a minőségi újságírás, kérjük, hogy támogasd a munkánkat.
hvg.hu Tech

Új tudományterület született, a plazmonika

Új tudományterület született, a plazmonika, ez uralta a Utah állambeli Snowbirdben rendezett nemzetközi kvantumfizikai konferencia jelentős részét - összegezte Kroó Norbert fizikus, a Magyar Tudományos Akadémia alelnöke a tanácskozáson szerzett benyomásait az MTI-nek.

hvg.hu Tech

Google: három éve fejlesztik a forradalmat

A New Scientist értesülései szerint a Google már három éve dolgozik egy kvantumszámítógépeken működő algoritmuson, amivel minden eddiginél gyorsabban lehet képeken és videókon érzékelni és rendszerezni tárgyakat.

MTI Tech

Jön a nyomásintenzitás-érzékeny kijelző

Hamarosan a kvantumfizikából ismert alagúteffektust kihasználva készülhetnek a jövő nyomásintenzitás-érzékeny kijelzői, amelyek az eddigi kétdimenziós (vízszintes, függőleges) mozgások mellett az érintés erősségét is érzékelhetik.

Szó szerint maga alá temetett a hó egy kanadai várost

Szó szerint maga alá temetett a hó egy kanadai várost

A nap autós videója: 94 éves nagymama a Teslában, ami önálló életre kel

A nap autós videója: 94 éves nagymama a Teslában, ami önálló életre kel

Fel akarta robbantani szüleit egy férfi Csongrádban, vádat emeltek ellene

Fel akarta robbantani szüleit egy férfi Csongrádban, vádat emeltek ellene

Az Európai Bizottság szerint túl kockázatos módszer, ezért betiltanák az arcfelismerést egy időre

Az Európai Bizottság szerint túl kockázatos módszer, ezért betiltanák az arcfelismerést egy időre

Összeomlott az állami áramszolgáltató a zúzmarától, Bács-Kiskunban a rendőröket is kivezényelték

Összeomlott az állami áramszolgáltató a zúzmarától, Bács-Kiskunban a rendőröket is kivezényelték

Ez történt: levette a kezét a Windows 7-ről a Microsoft, de még ingyen elérhető a Windows 10

Ez történt: levette a kezét a Windows 7-ről a Microsoft, de még ingyen elérhető a Windows 10