Науковці досягли квантової левітації 300 мільйонів атомів за кімнатної температури

Команда науковців з вищої технічної школи Цюриха (ETH Zurich) досягла значного успіху в квантовій фізиці, інформує 24 Канал з посиланням на Nature Physics.

Вони використали пристрій, відомий як оптичний пінцет, щоб за допомогою лазерних променів підняти у вакуумі три скляні наносфери. Кожна з цих сфер у десять разів тонша за людську волосину.

Метою було максимально знерухомити цей кластер. Однак, згідно з законами квантової механіки, жоден об'єкт не може перебувати в абсолютному спокої. Він завжди зазнає мінімальних коливань, які називають "флуктуацією нульової точки".

Вченим вдалося зафіксувати цей рух з неймовірною точністю: кластер коливався мільйон разів на секунду, а кожне відхилення становило лише тисячну долю градуса.

Дослідження встановило одразу кілька рекордів.

• По-перше, це наймасивніший об'єкт (сотні мільйонів атомів), для якого вдалося так точно виміряти квантові коливання.
• По-друге, 92% всього руху кластера були зумовлені саме квантовими ефектами, що свідчить про високий рівень "квантової чистоти" стану.

Найголовніше досягнення полягає в тому, що експеримент провели за кімнатної температури. Зазвичай для подібних досліджень потрібне дороге охолодження до температур, близьких до абсолютного нуля (-273°C).

Керівник групи Мартін Фріммер порівняв їхній успіх зі створенням автомобіля, який перевозить більше вантажу, використовуючи менше пального.

Ця методика може стати платформою для розробки надчутливих квантових сенсорів. Такі пристрої знайдуть застосування в навігаційних системах, медичній візуалізації та навіть у дослідженнях темної матерії, допомагаючи виявляти надзвичайно слабкі сили.

До речі, нещодавно науковці вперше зафіксували вібрації атомів, що відкриває шлях до раніше недоступної фізики. Це відкриття дозволяє експериментально спостерігати теплові вібрації та моїре фазони, що може вплинути на розвиток електроніки та квантових обчислень.