Atómy, ktoré sa medzi sebou rozprávajú: Vedci dokázali pozorovať efekt kvantového previazania
Jednoduchým pokusom sa im podarilo zistiť, ako sa môžu dva atómy navzájom ovplyvňovať.
Tím fyzikov z Holandska a Nemecka nedávno robili výskum, v rámci ktorého pozorovali atómy titánu pomocou riadkovacieho tunelového mikroskopu a zistili, že atómy navzájom komunikujú pomocou smeru ich spinu (pozn. redakcie: Pojem spin popisuje formu pohybu atómu), píše portál Gizmodo.
Tímu sa podarilo zblízka pozorovať pár atómov a keď do jedného vpustili elektrický prúd, aby zmenili jeho spin, efekt sa prejavil aj na druhom atóme, ktorý zasiahnutý nebol. Tento jav sa nazýva kvantové previazanie. Podľa teórie to znamená, že akákoľvek zmena jedného atómu sa okamžite prejaví na tom druhom. Tento efekt by mal platiť aj v prípade, že by sa kvantovo previazané atómy nachádzali každý na inom konci vesmíru.
V prípade pokusu sa však od seba atómy titánu nachádzali približne nanometer. Táto vzdialenosť nebola dosť veľká na to, aby atómom bránila v interakcii, no zároveň bola dostatočne veľká na to, aby si tím dokázal všimnúť toto previazanie. Hlavným cieľom výskumu bolo pozorovať, ako sa postupom času mení spin atómov ako výsledok vzájomného ovplyvňovania sa. Vedci už v minulosti dokázali zistiť sily rôznych rotácií atómov a aj to, ako vplýval spin na energetickú úroveň atómu. Nový výskum sa zameral na to, ako sa interakcia dvoch kvantovo previazaných atómov postupom času mení.
Kvantové previazanie
Experimentálna fyzika má v tomto smere jeden veľký cieľ. Vedci dúfajú, že v budúcnosti budú môcť simulovať stav kvantového previazania na povel a meniť kvantový systém podľa toho, ako uznajú za vhodné. Novému výskumu sa to podarilo, aj keď zatiaľ len v malej miere. Úpravou jedného atómu totiž dokázali pozorovať dopad, ktorý to malo na jeho „dvojičku.“
„Tento experiment bol peknou demonštráciou veľmi jednoduchého kvantového simulátoru. Ak sa nám podarí kontrolovať pozície atómov, teoreticky by sme mohli postaviť repliku akéhokoľvek systému, ktorý by sme chceli študovať,“ vyjadrila sa kvantová fyzička, Ella Lachman, ktorá sa na novom experimente nepodieľala.
Atómy titánu si vedci vybrali preto, lebo ide o prvok, ktorého spin má najmenej možných variant. Atómy sa nachádzali na povrchu z oxidu horečnatého, ktorý ich držal na mieste. Povrch bol zároveň umiestnený vo vákuu a pri teplote -272 °C. Keď vedci vpustili do jedného z atómov elektrický prúd, dokázali obrátiť jeho spin a táto zmena sa okamžite prejavila aj na atóme, s ktorým boli v kvantovom previazaní.
Neprehliadnite
Samotní autori štúdie sa vyjadrujú, že ich pokus je zaujímavý, no skutočný prevrat v tomto obore má ešte len prísť. Momentálne sa im podarilo zaznamenať komunikáciu medzi dvoma atómami, no situácia sa komplikuje s každým ďalším atómom, ktorý do rovnice pridajú. Systém dvoch atómov sa pozoruje jednoducho, no keby chceli simulovať 50 spinov, momentálne by to nedokázali ani najvýkonnejšie superpočítače.
Komentáre