Вперше виявлена ??квантова вібрація в великому об'єкті

Нічто у нашому світі не перебуває у стані абсолютного спокою. Навіть при абсолютному нулі, коли термальні коливання матерії заморожені, частинки продовжують квантово вібрувати. Це тонке тремтіння було виявлено в маленькому кремнієвому бруску, який став першим твердим об'єктом, продемонструвавши квантові коливання.
Етот феномен, названий нульовими коливаннями, є наслідком принципу невизначеності Гейзенберга, який свідчить, що чим більше відомо про місцезнаходження частинки в даний момент часу, тим менше відомо про швидкість і напрям її руху, і навпаки. До сьогоднішнього дня, нульова енергія спостерігалася безпосередньо в одиничних атомах або в невеликій кількості частинок.
В новому експерименті застосовувався кремнієвий брусок, розміром 12 мікрометрів в довжину і менш мікрометра в ширину. Оскар Пейнтер з Каліфорнійського технологічного інституту в Пасадені спільно з колегами, охолодив брусок практично до абсолютного нуля, після чого використовував лазер, щоб виявити ознаки його руху.
Некоторие фотони цього лазера отримали зсув енергії після того, як стикнулися з вібруючим бруском. Звичайні термічні коливання здатні як збільшувати, так і зменшувати енергію фотона, але все інакше у випадку з квантовими коливаннями. Оскільки це найменше з можливих енергетичних станів, воно здатне тільки поглинати енергію. Група Пейнтера виявила, що відбите світло перебував на більш низькому енергетичному рівні, що є явною ознакою квантових коливань.
Данная робота стала першою, в якій вдалося продемонструвати дуже дивна поведінка нульових флуктуацій. А саме: в цьому стані, речовина здатна тільки поглинати енергію. У класичних системах, ймовірність поглинання і випускання енергії однакова.
Одін з учасників групи прокоментував: "Ми продемонстрували причину, по якій макроскопічні (мільярди атомів) об'єкти не можуть бути охолоджені до абсолютного нуля. На якомусь етапі ви впираєтеся в межа, далі якого речовина здатна виключно на поглинання енергії і не здатне віддавати її. І якщо воно тільки поглинає енергію, то це унеможливлює його подальше охолодження. У цьому і полягає феномен квантового коливання. Подібні експерименти проводилися і раніше, але в масштабах декількох атомів: нічого досить великого, видимого в мікроскоп (на відміну від нашого експерименту) ".
Орігінал (на англ. Мовою): Newscientist
Еще из категории технологии:
- Телескоп «Джеймс Уэбб» показал рождение тысяч новых звёзд в «Омара»
- GE Aerospace испытала гиперзвуковой двигатель без движущихся частей
- Ученые создали нейросеть из ДНК, способную к обучению
- Инженеры впервые передали квантовые сигналы по стандартному Интернет-протоколу
- Новая версия зонда Neuropixels позволяет записывать активность тысяч нейронов в мозге приматов с беспрецедентной точностью
- Искусственный интеллект научился выявлять рак голосовых связок по звуку голоса
- Сверхзвуковые перелёты могут вернуться в США уже к 2027 году
- Электронный луч против тефлонового мусора: японские учёные нашли способ переработки "вечного" пластика
Последние комментарии
Рассылка топовых новостей
Читательский топ
- Против Дарвина: ученые обнаружили, что черви «переписали» свою ДНК, чтобы выжить на суше
- Суперзаряженная вакцина: мощная защита после одной дозы
- Новое средство против «неподдающихся лечению» форм рака выходит на клинические испытания
- Вакцина нового поколения: модифицированная мРНК «прикидывается» вирусом и усиливает иммунитет
- Зимний морской лёд усиливает способность Южного океана поглощать CO₂
- Гипергравитация повышает продуктивность мха: японские учёные нашли ген, отвечающий за адаптацию
- Древние зубы раскрыли тайну: люди жевали психоактивные орехи бетеля уже 4 000 лет назад
Комментариев нет. Будьте первым!