Vědcům se podařilo přivést do kvantového stavu zrcadla observatoře gravitačních vln LIGO

Objekty, které se lidskému oku jeví jako stacionární, ve svém nitru ve skutečnosti ukrývají nespočet vibrujících atomů. Vědci se už dlouhou pokouší tyto vibrace zastavit, aby mohli pozorovat projevy kvantové fyziky. To se doposud dařilo u drobných, nanogramových těles nebo u řídkých oblaků atomů. Nyní se nicméně vědcům poprvé podařilo zcela zastavit vibrace u velkého objektu, využili k tomu observatoř gravitačních vln LIGO.

LIGO, Livingston

LIGO, Livingston



LIGO slouží k detekci drobných deformací časoprostoru, které způsobují interakce extrémně masivních objektů jako jsou černé díry. K tomu je zařízení vybaveno extrémně citlivými přístroji a precizními lasery. A přesně to potřeboval vědecký tým vedený Chrisem Whittlem ke svému pokusu o kompletní zastavení atomů ve velkém objektu.

Nešlo nicméně o objekt, jak jej známe z běžného života. Ve skutečnosti šlo o kombinovaný pohyb 4 zrcadel observatoře LIGO, která pomáhají s detekcí gravitačních vln. Vědcům se podařilo uvést zrcadla do stavu blízkého kompletnímu zastavení. Ekvivalent teploty tohoto objektu byl odhadem 77 nanokelvinů, tedy pouhý kousek od 10 nanokelvinů, při kterých nastává základní pohybový mód (motional ground state).

Tento výzkum vědce přibližuje zkoumání exotických stavů hmoty a jejich vlastností. Kvatnová fyzika by mohla přinést revoluci do komunikačních technologií, počítačů a do dalších oblastí.
Více informací k tématu
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie
Kvantová fyzika

Vědci přímo pozorovali Pauliho vylučovací princip kvantové mechaniky

https://www.ligo.caltech.edu/system/avm_image_sqls/binaries/30/page/ligo-livingston-aerial-02.jpg?1447107179

Pauliho vylučovací princip říká, že žádné dva identické fermiony v jednom systému nemohou existovat ve stejném kvantovém stavu. Rakouským vědcům se nyní podařilo tento princip přímo pozorovat poprvé v systému šesti atomů. V blízké budoucnosti chtějí stejný experiment provést s ještě větším počtem atomů.

celý článek

Kvantový internet na dosah: vědcům se podařilo teleportovat fotony s 90% přesností na vzdálenost 44 km

https://www.ligo.caltech.edu/system/avm_image_sqls/binaries/30/page/ligo-livingston-aerial-02.jpg?1447107179

Vědcům z Fermilabu, Caltech, Harvardu a JPL se podařilo přenést fotony s 90% přesností na vzdálenost 44 kilometrů. Přiblížili se tak o krok blíže ke kvantovému internetu, ve kterém jsou informace místo bitů přenášeny prostřednictvím qubitů. Fungující kvantový internet umožní propojení kvantových počítačů na dálku a zvýší tak jejich výpočetní kapacitu. Zároveň umožní okamžitou komunikaci mezi počítači prostřednictvím kvantového propojení částic.

celý článek

Kvantové propojení mezi dvěma rozdílnými objekty posouvá možnosti praktické aplikace kvantové fyziky

https://www.ligo.caltech.edu/system/avm_image_sqls/binaries/30/page/ligo-livingston-aerial-02.jpg?1447107179

Týmu vědců z University of Copenhagen se podařilo vytvořit kvantové propojení mezi mechanickým oscilátorem a oblakem atomů. Tyto dva velmi rozdílné objekty byly propojeny prostřednictvím fotonů. S novou metodou se vědcům otvírají nové možnosti využití kvantového propojení nejen pro vědecké účely, ale také v praktickém využití v šifrované komunikaci a ukládání informací.

celý článek

Nová metoda 10 000x prodloužuje koherenci kvantových stavů

https://www.ligo.caltech.edu/system/avm_image_sqls/binaries/30/page/ligo-livingston-aerial-02.jpg?1447107179

Vědcům z University of Chicago se podařilo najít způsob jakým mohou zůstat kvantové systémy v provozu až 10 000x déle. Svůj výzkum založili na konkrétním kvantovém systému (solid state qubits), očekávají ale, že bude aplikovatelný i v ostatních situacích. Studie byla publikována v srpnovém čísle vědeckého magazínu Science.

celý článek

Kvantový počítač od Googlu provedl zatím nejnáročnější simulaci chemické reakce

https://www.ligo.caltech.edu/system/avm_image_sqls/binaries/30/page/ligo-livingston-aerial-02.jpg?1447107179

Tým vědců pracující v Google AI Quantum týmu provedl zatím největší chemickou simulaci na kvantovém počítači. Právě kvantové počítače by mohly výrazně pomoci chemikům s predikcí výsledků chemických reakcí, které dnes probíhají spíše metodou pokus-omyl. Současné počítače však pro takové výpočty nemají dostatečný výkon. Tím by však mohly disponovat právě počítače kvantové.

celý článek

Kvantový radar dokáže detekovat objekty tam, kde běžné technologie nestačí

https://www.ligo.caltech.edu/system/avm_image_sqls/binaries/30/page/ligo-livingston-aerial-02.jpg?1447107179

Rakouským vědcům se podařilo sestavit prototyp nového druhu radaru, který využívá kvantového provázání k detekci objektů. Využili k tomu metody microwave quantum illumination (mikrovlnné kvantové osvětlení), která využívá kvantově propojených protonů. Výsledný prototyp dokáže detekovat objekty v prostředí, kde klasické radary často neuspějí.

celý článek

Nový postup pro výrobu jednoatomových tranzistorů umožňuje jejich snadnější výrobu

Vědci z National Institute of Standards and Technology a University of Maryland vyvinuli postup na výrobu jednoatomových zařízení. Podařilo se jim díky němu jako druhým na světě sestavit jednoatomový tranzistor a jako prvním se povedlo vyrobit sérii jednoelektronových tranzistorů. Jednoduchá výroba takto malých zařízení umožní miniaturizaci počítačů, sníží jejich spotřebu a rozšíří možnosti jejich využití.

celý článek