Kvantiniai atomų virpesiai turi tam tikrą informacijos rinkinį. Ir jei mokslininkai galėtų tiksliai išmatuoti šiuos svyravimus ir nubrėžti jų pokyčius laikui bėgant, jie galėtų bent 15 kartų pagerinti atominio laikrodžio tikslumą, taip pat pagerinti atomų sistemų, kurių svyravimai gali rodyti kvantinių jutiklių tikslumą. tamsiosios materijos buvimas, gravitacinė banga ar net nauji, netikėti reiškiniai, apie kuriuos dar nieko nežinome.
Pagrindinė kliūtis matuojant geriausias vibracijas, kuri trukdo mokslininkams, yra mūsų pasaulio „triukšmas“, kuris užkemša šias atomines vibracijas. Taigi Masačusetso technologijos instituto mokslininkai sugebėjo žymiai sustiprinti kvantinius atominių virpesių pokyčius, siųsdami daleles per du pagrindinius procesus: kvantinį įsipainiojimą ir laiko pasikeitimą.
MIT fizikai manipuliavo kvantiniais susipynusiais atomais taip, kad dalelės elgtųsi taip, lyg judėtų laiku atgal. Mokslininkams efektyviai pervyniojus atominių virpesių juostą, bet kokie tų virpesių pokyčiai buvo sustiprinti taip, kad juos būtų galima lengvai išmatuoti. Metodas buvo pavadintas SATIN.
Savo naujajam tyrimui komanda ištyrė 400 itin šaltų iterbio atomų, vieno iš dviejų atomų tipų, naudojamų šiuolaikiniuose atominiuose laikrodžiuose. Jie atšaldė atomus iki šiek tiek virš absoliutaus nulio, temperatūros, kuriai esant dauguma klasikinių efektų, tokių kaip šiluma, išnyksta, o atomų elgseną lemia tik kvantiniai efektai.
Taip pat įdomu:
- Saab JAS 39 Gripen, kaip galimybė Ukrainos oro pajėgoms: sužinome, koks tai orlaivis
- Jameso Webbo kosminis teleskopas: 10 taikinių, kuriuos reikia stebėti
Grupė panaudojo lazerių sistemą, kad gaudytų atomus, tada siųsdavo šviesą su mėlynu „susipynimu“, dėl kurio atomai svyravo koreliuojamoje būsenoje. Jie leido įsipainiojusiems atomams laikui bėgant vystytis, o po to paveikė juos mažu magnetiniu lauku, kuris padarė nedidelį kvantinį pokytį, šiek tiek pakeisdamas atomų kolektyvines vibracijas.
Tokio poslinkio būtų neįmanoma aptikti naudojant esamas matavimo priemones. Vietoj to, komanda taikė laiko pasikeitimą, kad sustiprintų šį kvantinį signalą. Tam jie panaudojo kitą lazerį su raudonu atspalviu, kuris skatino atomų išsiskirstymą, tarsi jie laikui bėgant vystytųsi atvirkštine kryptimi. Tada jie išmatavo dalelių svyravimus, kai jos grįžo į įsipainiojusią būseną, ir nustatė, kad galutinė jų fazė labai skyrėsi nuo pradinės fazės – aiškus įrodymas, kad kažkurioje jų evoliucijoje įvyko kvantinis pokytis.
Komanda pakartojo šį eksperimentą tūkstančius kartų su 50–400 atomų debesimis, kiekvieną kartą stebėdama numatomą kvantinio signalo stiprinimą. Tai patvirtino pirmųjų eksperimentų rezultatus. Taikant šį metodą, atominis laikrodis būtų toks tikslus, kad per visą Visatos gyvavimo laiką jis atsiliktų mažiau nei 20 milisekundžių nuo dabartinio visatos laiko.
Jūs galite padėti Ukrainai kovoti su Rusijos įsibrovėliais. Geriausias būdas tai padaryti – aukoti lėšas Ukrainos ginkluotosioms pajėgoms per Išgelbėk gyvybę arba per oficialų puslapį NBU.
Prenumeruokite mūsų puslapius Twitter kad Facebook.
Taip pat skaitykite: