Obrovský míľnik kvantovej fyziky. Vedci našli praktické využitie previazania častíc
Fyzikom z Oxfordskej univerzity sa podarilo vôbec po prvýkrát úspešne kvantovo previazať dvoje optické atómové hodiny. Vďaka tomu sa presnosť atómových hodín môže zvýšiť natoľko, že začne atakovať samotnú hranicu stanovenú kvantovou mechanikou. Na tému upozornil portál NewAtlas.
Previazanie dvoch atómových hodín
Ako píše portál IFLScience, atómové hodiny sú považované za najpresnejšie hodiny. Ich základom sú pravidelné oscilácie atómov vhodnej látky. Platí však, že nie všetky atómové hodiny sú rovnaké a nie všetky „tikajú“ rovnako presne.
Tie najlepšie majú odchýlku len 1 sekundu na 15 miliárd rokov, čo znamená, že ak by sme ich spustili pri Veľkom tresku, nemeškali by teraz ani o jednu celú sekundu.
Používa sa napríklad atóm cézia-133, ktorý osciluje presne 9 192 631 770-krát za sekundu, pričom tento fakt sa od roku 1967 oficiálne používa na definovanie sekundy.
„1 sekunda je čas trvania 9 192 631 770 periód elektromagnetického žiarenia, ktoré zodpovedá prechodu medzi dvomi hladinami veľmi jemnej štruktúry základného stavu atómu cézia pri teplote absolútnej nuly.“
(Pozn. redakcie: Vzhľadom na to, že v reálnych podmienkach nie je možné absolútnu nulu nikdy dosiahnuť, v praxi sa pre toto meranie pri teplote rádovo niekoľkých mikrokelvinov zavádzajú rôzne korekcie.)
Nech sú už tieto atómové hodiny akokoľvek presné, vždy je čas a priestor na zlepšovanie. Zlepšením by v tomto prípade mali byť tzv. optické atómové hodiny, ktoré na meranie času využívajú svetlo a atómy yterbia či stroncia. V novej štúdii publikovanej v žurnále Nature však vedci z Oxfordu ukázali, ako aj tieto hodiny môžeme vylepšiť.
Ako píše v tlačovej správe portál Phys, na ich vylepšenie museli nahliadnuť do tajov kvantovej mechaniky a využiť jav nazývaný kvantové previazanie, čo je stav, v ktorom sa dve alebo viac častíc spoja takým spôsobom, že ich nemožno naďalej opisovať nezávisle a to bez ohľadu na ich vzdialenosť.
Kvantové previazanie častíc, ktoré predpovedal už Einstein a označil ho slávnym výrokom „strašidelná akcia na diaľku“, našlo svoje uplatnenie pri rôznych experimentoch aj v oblasti informatiky a komunikácií. Tento jav je tiež považovaný za „kľúč“ k dosiahnutiu základného limitu presnosti, ktorý stanovuje kvantová teória.
Hoci v minulosti sa na presnejšie stanovovanie času už použilo kvantové previazanie, išlo o previazanie dvoch atómov v rovnakom systéme (rovnakom oblaku atómov). Viac informácií o najpresnejších atómových hodinách nájdeš v samostatnom článku.
Pomôžu pri hľadaní temnej hmoty
Tentokrát experti v rámci svojej štúdie kvantovo previazali dva atómy v dvoch odlišných systémoch, respektíve v dvoch rôznych atómových hodinách nachádzajúcich sa na odlišných miestach.
Tento systém pozostával z dvoch optických kvantových hodín, ktoré obsahovali jeden atóm stroncia a boli od seba vzdialené 2 metre. Podľa všetkého boli tieto atómy previazané prostredníctvom laserového lúču, ktorý sa rozdelil na dve časti a zasahoval atómy so špecifickou frekvenciou, čo atómy priviedlo do správnych podmienok kvantového previazania.
Konečným výsledkom je potom vôbec prvá kvantová sieť pozostávajúca z previazaných atómových hodín, ktoré sa môžu použiť na doposiaľ najpresnejšie meranie času. Podľa dostupných informácií bola odchýlka merania až 2-násobne znížená.
Autori sa tiež domnievajú, že sieť takto previazaných atómových hodín by mohla prekonať „štandardný kvantový limit“ (SQL – Standard Quantum Limit), ktorý vzniká v dôsledku náhodných kvantových fluktuácií, ktoré narúšajú merania.
Čo je ale nesmierne zaujímavé, sieť previazaných atómových hodín má potenciál odomknúť naše chápanie všetkých možných druhov prírodných javov, vrátane meraní časopriestorových variácií základných konštánt. Pomôcť môžu dokonca aj pri hľadaní temnej hmoty, ktorá by mala vypĺňať značnú časť vesmíru.
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Vo vesmíre našli „lapač” čiernych dier. Keď ho vedci zbadali, neverili vlastným očiam
Rozlúštili jednu z najväčších záhad v histórii. Toto pomohlo Egypťanom postaviť pyramídy
Nič podobné si ešte nevidel. Veľkolepý výbuch blízkej hviezdy uvidíš aj voľným okom
Prelom: Vedci našli spôsob, ako odhaliť rakovinu až o 7 rokov skôr
Zabudni na internet, ako ho poznáš. Prelomová alternatíva prešla kľúčovým testom
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Nič podobné si ešte nevidel. Veľkolepý výbuch blízkej hviezdy uvidíš aj voľným okom
- Je lepší hybrid alebo plug-in hybrid? Testovali sme to isté auto s dvomi motormi a máme jasný verdikt
- Video: Tesla oklamala ľudí. Takto vyzerali preteky Cybertrucku a Porsche v skutočnosti
- Slovák bije na poplach, že ho ovládajú cez Wi-Fi router. Štát mu má zaplatiť odškodné 300 000 €
- Muskov sen sa rozpadá. Až 98 % majiteľov Tesly odmieta jeho „geniálny“ vynález
-
- Video: Tesla oklamala ľudí. Takto vyzerali preteky Cybertrucku a Porsche v skutočnosti
- Nič podobné si ešte nevidel. Veľkolepý výbuch blízkej hviezdy uvidíš aj voľným okom
- Je lepší hybrid alebo plug-in hybrid? Testovali sme to isté auto s dvomi motormi a máme jasný verdikt
- Muskov sen sa rozpadá. Až 98 % majiteľov Tesly odmieta jeho „geniálny“ vynález
- Dal do neho 120 miliónov z vlastného vrecka a natáčal ho 40 rokov. Nesfilmovateľné sci-fi dostalo nový trailer
-
- Na Mars prídeme za pár sekúnd. Warpový pohon je reálny, hlásia vedci
- Prišla spása spaľovákov. Nový diesel má extrémnu efektivitu a spotrebu, ktorá prekoná aj elektromobil
- Dal do neho 120 miliónov z vlastného vrecka a natáčal ho 40 rokov. Nesfilmovateľné sci-fi dostalo nový trailer
- Video: Tesla oklamala ľudí. Takto vyzerali preteky Cybertrucku a Porsche v skutočnosti
- Nič podobné si ešte nevidel. Veľkolepý výbuch blízkej hviezdy uvidíš aj voľným okom
Automobilky VW, JLR a BMW nakupovali diely od firmy, ktorú v USA zakázali
Tisíce Slovákov sa radujú. Veľký operátor prináša zásadné vylepšenie
Netflix konečne dostal rozum. Začína robiť kroky, po ktorých ľudia volajú už roky
Výber mýta medziročne vzrástol o 5 %, oznámil Skytoll
Severná Kórea kritizuje jadrový test USA, avizovala odstrašujúcu akciu
Copyright© 2024 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené