უცნაური კვანტური ეფექტი, რომელიც ათწლეულების წინ იყო ნაწინასწარმეტყველები, საბოლოოდ იქნა დემონსტრირებული. საუბარია აირის ღრუბელზე, რომელიც თუ საკმარისად ცივ მდგომარეობაში იქნება და ამასთან გამკვრივდება, შეგიძლიათ ის უხილავი გახადოთ.

მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის (MIT) მეცნიერებმა გამოიყენეს ლაზერები ლითიუმის გაზის გასაგრილებლად და გასამკვრივებლად. მეცნიერების თქმით, იმ შემთხვევაში თუ მატერიის გაციება აბსოლუტურ ნულთან მიახლოებით მოხდება (მინუს 273,15 გრადუსი ცელსიუსი) ნივთიერება სრულიად უხილავი გახდება.

ეს უცნაური ეფექტი არის კვანტური მექანიკური პროცესის პირველი კონკრეტული მაგალითი, რომელსაც პაულის ბლოკირება ეწოდება.

"ის, რასაც ჩვენ დავაკვირდით, არის პაულის ბლოკირების ერთი ძალიან განსაკუთრებული და მარტივი ფორმა, რომელიც ხელს უშლის ატომს იმისგან, რასაც ყველა ატომი ბუნებრივად აკეთებს — საუბარია სინათლის გაფანტვაზე. ეს არის პირველი ნათელი დაკვირვება, რომ ეს კონკრეტული ეფექტი არსებობს და ის ასახავს ახალ ფენომენს ფიზიკაში", — თქვა კვლევის უფროსმა ავტორმა ვოლფგანგ კეტერლემ, MIT-ის ფიზიკოსმა.

ახალი ტექნიკა შეიძლება გამოიყენონ სინათლის ჩამხშობი მასალების შესაქმნელად, რათა თავიდან აიცილონ კვანტურ კომპიუტერებში ინფორმაციის დაკარგვა.

პაულის ბლოკირება მოდის პაულის გამორიცხვის პრინციპიდან, რომელიც პირველად ცნობილმა ავსტრიელმა ფიზიკოსმა ვოლფგანგ პაულმა 1925 წელს ჩამოაყალიბა.

თუმცა, ატომების ამ მდგომარეობამდე მიყვანა ძალიან რთულია. მას არა მხოლოდ სჭირდება წარმოუდგენლად დაბალი ტემპერატურა, არამედ მოითხოვს ატომების მნიშვნელოვან შეკუმშვას — სიმკვრივეს.

საბოლოოდ მკვლევრებმა ლითიუმის ღრუბელი 20 მიკროკელვინამდე გაყინეს, რაც აბსოლუტურ ნულთან ძალიან ახლოსაა. როგორც თეორიით იყო ნაწინასწარმეტყველები, გაგრილებული და შეკუმშული ატომები 38%-ით ნაკლებ შუქს ირეკლავდა, ვიდრე ოთახის ტემპერატურაზე არსებული ატომები.

ორმა სხვა დამოუკიდებელმა ჯგუფმა ასევე გააცივა ორი სხვა აირი, კერძოდ კალიუმი და სტრონციუმი, რათა იგივე ეფექტი მიეღოთ. პაულის ბლოკირების დემონსტრირების სამივე ნაშრომი გამოქვეყნდა 18 ნოემბერს ჟურნალში Science.

ახლა, როდესაც მკვლევრებმა აჩვენეს პაულის ბლოკირების ეფექტი, მათ ამ ეფექტის გამოყენება შეუძლიათ ისეთი მასალების შესაქმნელად, რომლებიც თრგუნავენ სინათლეს. ეს განსაკუთრებით სასარგებლო იქნება კვანტური კომპიუტერების ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად, რომლებსაც ამჟამად აფერხებს კვანტური დეკოჰერენცია — კვანტური ინფორმაციის დაკარგვა.

ასევე: შემდეგი პოდკასტი: კვანტური კომპიუტერები — ახალი ეპოქა

"კვანტური კომპიუტერების შემთხვევაში სინათლის გაფანტვა არის პრობლემა და ნიშნავს, რომ ინფორმაცია ჟონავს თქვენი კვანტური კომპიუტერიდან. ეს არის სინათლის გაფანტვის ჩახშობის ერთ-ერთი გზა და ჩვენი მიზანია ატომური სამყაროს კონტროლში მნიშვნელოვანი წვლილი შევიტანოთ", — ამბობენ მკვლევრები.

თუ სტატიაში განხილული თემა და მეცნიერების სფერო შენთვის საინტერესოა, შემოგვიერთდი ჯგუფში, სადაც ვლაპარაკობთ მეცნიერებასა და ტექნოლოგიებზე.