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.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Teleportácia sa stala skutočnosťou. Oxfordskí vedci spravili krok, ktorý zmení svet výpočtov
USA stavajú zbraň budúcnosti. F/A-XX bude mať o štvrtinu väčší dolet než F-35
Bežná kaviareň ťa môže sledovať. WiFi siete dokážu viac, než si myslíš
Našli bránu medzi dvomi svetmi. Záhadný jav scvrkáva planéty a mení ich na super-Zeme
Svetový expert exkluzívne pre Fontech: V Európe postavia najväčší urýchľovač histórie za 16 miliárd. Videli sme plány
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Renomovaný kardiológ odhalil 7 obľúbených potravín, ktoré ťa pomaly zabíjajú. Nejedol by ich, ani keby mu zaplatili
„Z tatranského tigra sme sa stali zmäteným mačiatkom,“ varuje expert. Slováci sedia na historickom objeme peňazí
Existuje alternatíva voči vláde? Prieskum ukázal, že Slovensko je rozdelené, prekvapili najmä voliči Hlasu
Pellegrini prvýkrát prehovoril o pôžičke od sestry. „Nie je oligarcha. Som rád, že mi mohla požičať“
Hororový večer v Bratislave: Plamene zachvátili bytovku, požiar si podľa starostu vyžiadal jednu obeť
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Teleportácia sa stala skutočnosťou. Oxfordskí vedci spravili krok, ktorý zmení svet výpočtov
- Z AirPods som prešiel na lacnejšiu „náhradu“. Kvalita a zvuk ma nechali bez slov
- Európu postihla tichá kríza, akú ešte nezažila. Vedci varujú pred stratou kľúčového prvku prežitia
- Jedna z najúspešnejších filmových sérií je späť. Zarobila viac než miliardu dolárov, vracajú sa aj hlavné hviezdy
- Náš vesmír vznikol v počítači vyspelej civilizácie, simulácii života verí aj Elon Musk
-
- Európu postihla tichá kríza, akú ešte nezažila. Vedci varujú pred stratou kľúčového prvku prežitia
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Jedna z najúspešnejších filmových sérií je späť. Zarobila viac než miliardu dolárov, vracajú sa aj hlavné hviezdy
- Náš vesmír vznikol v počítači vyspelej civilizácie, simulácii života verí aj Elon Musk
- Zvláštna dopravná značka mätie vodičov. Toto musíš spraviť, keď ju uvidíš, inak ti hrozí pokuta
-
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Američania ohúrili svet. Z opačného konca planéty vypustili jadrovú raketu, trafila cieľ na meter presne
- Toto už nie je len dron. Najväčšia zbrojovka sveta ukázala zbraň budúcnosti, ktorá zmení vojny
- Slováci majú v dome zdroj energie, o ktorom netušili. Nová technológia vykuruje aj chladí a šetrí tisíce eur
Dátové centrá miznú pod vodou. Čína objavila spôsob, ako znížiť spotrebu energie o 90 %
Toto nemá ešte nikto. Kia spúšťa technológiu, ktorá ukáže pravdu o batérii EV v reálnom čase
Má vraj extrémny dolet. KĽDR predstavila najvýkonnejší jadrový zbraňový systém, aký kedy vyvinula
Umelá inteligencia ukazuje svoju temnú stránku. Firmy chceli ušetriť, namiesto toho zaplatili tvrdú daň
Podvodník ho prevedčil po 5 hodinách hovoru: Slovák prišiel o 55 000 eur, zavolal mu falošný policajt
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP