Mecanica cuantică – comportamentul universului la cele mai mici scări – continuă să ne surprindă, deoarece oamenii de știință au reușit acum să creeze cu succes un obiect cuantic numit perete de domeniu în setările de laborator.
Pentru prima dată, acești pereți pot fi acum creați în laborator la cerere, ceea ce se întâmplă atunci când atomii sunt stocați la temperaturi extrem de scăzute – un scenariu cunoscut sub numele de Condensator Bose-Einstein Adunați-vă în zone în anumite condiții. Pereții sunt punctele de întâlnire dintre aceste zone.
Cercetătorii care au creat aceste pereți de domeniu spun că ar putea ajunge să arunce o lumină nouă asupra multor domenii diferite ale mecanicii cuantice, inclusiv electronica cuantică, memoria cuantică și comportamentul particulelor cuantice exotice.
„Este un fel ca o dună de nisip în deșert – este alcătuită din nisip, dar duna acționează ca un obiect care se comportă diferit decât boabele individuale de nisip.” Fizicianul Kai Xuanyao spune: de la Universitatea din Chicago.
el a fost acolo căutarea anterioară În pereții domeniului, acestea nu au fost încă create într-un laborator, dând oamenilor de știință capacitatea de a le analiza în moduri noi. Se pare că ele funcționează ca obiecte cuantice independente, dar nu neapărat în modul în care se așteaptă oamenii de știință.
Acest comportament neașteptat înseamnă că pereții de domeniu sunt alăturați unei clase de obiecte numite fenomene emergenteunde particulele care se combină par să urmeze un set diferit de legi ale fizicii decât particulele care funcționează singure.
Una dintre observațiile neobișnuite pe care le-a făcut echipa este modul în care pereții domeniului interacționează cu câmpurile electrice, ceva care necesită un studiu suplimentar pentru a descurca încâlcirea. În prezent, capacitatea de a produce și prelucra acești pereți este un pas important înainte.
„Avem multă experiență în controlul atomilor”, Fizicianul Cheng Chen spune: de la Universitatea din Chicago. „Știm că, dacă împingi atomii la dreapta, ei se vor deplasa la dreapta. Dar aici, dacă împingi peretele domeniului la dreapta, se va muta la stânga”.
O parte din motivul pentru care această descoperire este atât de importantă este că ne poate învăța mai multe despre modul în care s-au comportat atomii în universul timpuriu: particulele care au fost aglomerate s-au extins în cele din urmă pentru a forma stele și planete, iar oamenii de știință ar dori să știe. Exact cum s-a întâmplat.
Descoperirea acestui perete de câmp se încadrează sub umbrela a ceea ce este cunoscut sub numele de teoria scalarii dinamice – o metodă de testare și calcul Dinamica fenomenelor cuantice în laborator. Aceste descoperiri ar putea explica cum funcționează fenomenele emergente în orice, de la materie la universul timpuriu.
Pe lângă faptul că privesc înapoi, cercetătorii privesc și cu nerăbdare. Odată ce înțelegem mai multe despre modul în care pereții domeniului sunt controlați, ar putea deschide oportunități pentru noi tehnologii cuantice.
„Pot exista aplicații pentru acest fenomen în ceea ce privește realizarea de materiale cuantice programabile sau procesoare de informații cuantice”, chen spune.
„Ar putea fi folosit pentru a crea o modalitate mai puternică de a stoca informații cuantice sau de a activa noi funcții în materiale. Dar înainte de a afla, primul pas este să înțelegem cum să o controlăm.”
Căutarea a fost publicată în temperare natura.
„Organizator. Scriitor general. Prieten al animalelor de pretutindeni. Specialist în cultură pop. Expert în internet amator. Explorator.”