2011. december. 06. 12:58 MTI Utolsó frissítés: 2011. december. 06. 12:58 Tech

Hét pikoszekundumos láthatatlan kvantumcsatolás két gyémánt között

Két külön elhelyezett gyémántlapka között, szobahőmérsékleten hozott létre kvantumcsatolt állapotot egy nemzetközi kutatócsoport. Gyengéje a kísérletnek, hogy a létrejött fonon mindössze hét pikoszekundum élettartamú.

A csatolt kvantumállapot jelenségét eddig az abszolút nulla fok közeléig hűtött, mikroszkopikus objektumoknál, atomoknál, molekuláknál írták le. Brit, kanadai és szingapúri tudósok azonban a Science tudományos folyóirat legutóbbi számában arról számoltak be, hogy sikerült csatolniuk két, egymástól 15 centiméterre eltávolított gyémánt kvantumállapotát.

A kvantumcsatolás jelenségénél láthatatlan kapcsolat van két vagy több tárgy valamely állapota között, amely akkor is megmarad, ha eltávolítják őket egymástól. Ez az összekapcsoltság azonban igen érzékeny a külső behatásokra, ezért vizsgálatához általában kizárják a környezet hatását, egyszerűsítik a tanulmányozott modellt, ezért van, hogy leggyakrabban néhány atommal, igen alacsony hőmérsékleten dolgoznak a jelenséget kutató fizikusok. 

Most közzétett tanulmányukban azonban az Oxfordi Egyetem, a Kanadai Nemzeti Kutatási Tanács és a Szingapúri Nemzeti Egyetem kutatói viszonylag nagy - néhány milliméteres - tárgyakat, két gyémántlapkát vizsgáltak szobahőmérsékleten. "Demonstráltuk, hogy lehetséges szokványosabb, mindennapi tárgyakkal is (a kvantumcsatolás)" - mondta el Ian Walmsley, oxfordi kísérleti fizikus a Scientific American című lapnak. 

A csatoláshoz a gyémánt kristályrácsának rezgési állapotát választották ki. Optikai impulzussal megcélozva rezgést váltottak ki a gyémántban, a gerjesztésnél fonon keletkezett. A fonon nem más, mint a szilárd testek rezgési átmenetének energiakvantuma. Létrejöttét a gerjesztésre használt lézerfény változásaiból állapították meg. A kísérlet során a gyémántokban létrejött egyetlen fononról kiderült, hogy az egyik gyémánthoz sem tartozik teljesen. Ehelyett az történik, hogy a két gyémánt csatolt állapotba kerül, amelyben megosztják egymás között az egyetlen fonont. Mérésüket többször megismételve 98 százalékos bizonyossággal állítja Walmsley, hogy valóban létrejött a kvantumcsatolt állapot. 

Gyengéje a kísérletnek, hogy a létrejött fonon mindössze hét pikoszekundum élettartamú. A pikoszekundum a másodperc milliomod részének milliomod része, a gyémántok tehát ennyi időt töltöttek csatolt kvantumállapotban. Mindez azonban elegendő arra, hogy demonstrálja: a kvantummechanika a makroszkopikus világra is érvényes.

hvg360 Gergely Zsófia 2025. január. 21. 19:30

Zsolnai Endre, a Mikulásgyár főszervezője: „Kirakatország vagyunk, Majomország”

„A Mikulásgyár lett szerelem helyett A szerelem az életemben” – foglalja össze elmúlt 20 évét Zsolnai Endre. Utolsó rendezvénye huszonmilliós mínusszal zárt, és ezt nincs miből kifizetnie, ezért most nem lát komoly esélyt a Mikulásgyár fennmaradására, de még nem mondott le róla végleg. Úgy látja, azért fogytak el a támogatók, mert „mindenki idomul, igazodik, tetőfokára hág az öncenzúra, a szervilizmus, a fortélyos félelem igazgat. Hogy valójában nincs szolidaritás”. HVG-portré.