Nad jedným z kľúčových procesov kvantovej fyziky si vedci už roky lámu hlavu. Kvantové previazanie častíc, ktoré predpovedal už Einstein, sme tentoraz dokázali pozorovať v oveľa väčšej mierke než je bežné, o téme informuje NIST.

Poprvýkrát vo väčšej mierke ako subatomárnej

Tím vedcov z Národného inštitútu normalizácie a technológií (NIST) úspešne pozoroval kvantové previazanie vo väčšej mierke. Experiment však i tak pozostával z pre nás miniatúrnych komponentov, ktoré sú veľké len v porovnaní so subatomárnymi mierkami.

J. Teufel / NIST

Experiment pozostával z dvoch hliníkových bubienkov, z ktorých každý mal veľkosť asi pätiny ľudského vlasu a pozostával z jedného bilióna atómov. Vedci pomocou mikrovĺn oba bubienky roztriasli, aby jeden z nich kmital viac. Po vyhodnotení získaných dát zistili, že zdanlivo náhodné pohyby jedného z bubienkov boli v skutočnosti závislé od toho druhého.

Platia rovnaké pravidlá ako v prípade subatomárnych častíc

Novinkou nie je ani tak samotné vzájomné kmitanie, ale schopnosť ho priamo pozorovať. Bubienky sa totiž nadvihovali len o jeden femtometer (10^-15 m). Efekty kvantového previazania na makroskopické objekty síce nič nepopiera, avšak sa doteraz verilo, že nie sú pozorovateľné alebo v ich prípade platia úplne iné pravidlá, píše Sciencealert.

Táto štúdia ale potvrdzuje, že sa kvantové previazanie riadi stále rovnakými pravidlami. Pre elimináciu vonkajších vplyvov bol experiment vykonaný v uzavretej kryogenickej komore. Stav bubienkov je následne odrazený mikrovlnnom poli, ktoré v tomto prípade slúži ako radar.

Okrem iného tiež môže pomôcť s overovaním či vyvracaním už známych teórií – naše znalosti fyziky sa totiž neustále menia a len nedávno sme prišli na to, že okrem štyroch základných interakcií existuje ďalšia a že musíme prehodnotiť naše doterajšie znalosti.

Pixabay

Kľúčové je, že vedci v tomto prípade obišli Heisenbergov princíp neistoty. Podľa tohto pravidla nie je možné bezchybne zmerať pozíciu a rýchlosť objektu naraz. Stanovuje tiež, že meranie jednej z týchto vlastností automaticky ovplyvní tú druhú.

Experiment pre istotu vykonali 10 000 ráz a svoje zistenia publikovali v najnovšej štúdii. Veľké systémy s kvantovým previazaním môžu byť v budúcnosti kľúčom ku kvantovým sieťam a „radarové“ merania s vysokou citlivosťou, ktoré využili, môžu nájsť ďalšie využitie pri kvantovej teleportácii.