Κβαντικό μηχανικό κόλπο: Ο ελαφρύς παλμός εξαφανίζεται σε ένα ατομικό σύννεφο και αναβιώνει σε άλλο. Εικόνα: SR Garner.
Ανάγνωση Αμερικανοί φυσικοί έχουν σταματήσει το φως ενός λέιζερ σε ένα εξαιρετικά κρύο μέσο, ​​το αποθηκεύει και στη συνέχεια το απελευθερώνει από άλλο μέσο σε απόσταση ενός δέκατου χιλιοστού. Οι ερευνητές γύρω από τη Naomi Ginsberg μπορούσαν έτσι να επιδείξουν μια από τις βασικές αρχές της κβαντικής φυσικής σε πειράματα: τη λεγόμενη αδιαμφισβήτητα, σύμφωνα με την οποία τα ίδια σωματίδια όπως τα άτομα ή τα ηλεκτρόνια δεν μπορούν να χαρακτηριστούν μεμονωμένα, αλλά μπορούν πάντα να περιγραφούν στο σύνολο των υφιστάμενων σωματιδίων συνδέονται επίσης μεταξύ τους σε ορισμένες αποστάσεις. Μέσω αυτής της σύζευξης, οι πληροφορίες του παλμού λέιζερ μεταδόθηκαν από το ένα μέσο στο άλλο, αν και οι δύο ήταν πολύ διαφορετικές από τις κβαντικές φυσικές κλίμακες. Ως μέσο αποθήκευσης για το φως λέιζερ, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν το λεγόμενο συμπύκνωμα Bose-Einstein. Σε αυτή την ακραία εκδήλωση της ύλης, σε θερμοκρασίες πολύ κοντά στο απόλυτο μηδέν, μείον 273, 15 βαθμούς Κελσίου, όλα τα άτομα μιας ουσίας συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα είδος υπερατ. Αυτό σημαίνει ότι τα άτομα, για να μιλήσουν, κινούνται σε αγκύλες και οι ίδιες συνθήκες επικρατούν σε όλο το μέσο. Σε αυτό το συμπύκνωμα, οι ερευνητές έστειλαν έναν παλμό λέιζερ, ο οποίος επηρέασε το ρυθμό του ίδιου βήματος. Οι πληροφορίες που μεταδόθηκαν από το λέιζερ είχαν έτσι μεταφερθεί στο συμπύκνωμα Bose-Einstein.

Μέχρι τότε, η πορεία των πειραμάτων δεν ήταν τίποτα ασυνήθιστο. Ωστόσο, το δεύτερο μέρος του πειράματος ήταν συναρπαστικό για τους φυσικούς: η Ginsberg και οι συνεργάτες της ήταν σε θέση να αναβιώσουν την ώθηση λέιζερ ένα δευτερόλεπτο αργότερα σε ένα δεύτερο συμπύκνωμα Bose-Einstein, περισσότερο από ένα δέκατο χιλιοστόμετρα μακριά. Έτσι, το δεύτερο συμπύκνωμα εκπέμπει έναν παλμό λέιζερ που ήταν ακριβώς όπως ο πρώτος. Δεδομένου ότι το συμπύκνωμα αποτελείτο από τον ίδιο τύπο ατόμων, δηλαδή τα άτομα ουσιαστικά δεν διακρίνονταν από τα άτομα του πρώτου συμπυκνώματος και συνεπώς επίσης συζευγμένα μεταξύ τους, οι πληροφορίες του παλμού λέιζερ περνούν από το ένα μέσο στο άλλο.

Οι επιστήμονες βλέπουν στο πείραμά τους όχι μόνο ένα τέχνασμα ή την επίδειξη κβαντικών φυσικών αρχών, αλλά και πρακτικές εφαρμογές: τα κβαντικά αποτελέσματα θα μπορούσαν κάποτε να χρησιμοποιηθούν στη μετάδοση κρυπτογραφημένων δεδομένων. Επίσης, οι πυκνωτές Bose-Einstein θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή πολύ ευαίσθητων οργάνων, για παράδειγμα, για τη μέτρηση της βαρυτικής δύναμης.

Naomi Ginsberg (Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ, Cambridge) και άλλοι: Nature, τόμος 445, σελ. 623 ddp / science.de; Ulrich Dewald ad

© science.de

Συνιστάται Επιλογή Συντάκτη