Fenomenul misterios al suprapunerii cuantice: putem exista în două locuri diferite, în acelaşi timp!

by Ana Balan on Oct 3, 2016 Știință 708 Vizualizari

Cum ar putea fi un lucru în două locuri, în acelaşi timp, în lumea această fizică? Se pare că acest lucru e posibil şi răspunsul a fost dat, prin intermediul fizicii cuantice, de către cercetătorii de la la Universitatea Oxford. Fenomenul cuantic se numeşte “suprapunere”.

“Suprapunerea permite unui atom să fie simultan “aici” și “acolo”. Electronii se comportă ca nişte magneți mici, care pot indica atât nordul cât și sudul în același timp”, explică profesorul Andrew Briggs de la Departamentul Materialelor din cadrul Universităţii Oxford. “Acesta este un efect cuantic distinctiv; este destul de diferit de orice experimentăm zilnic în lume.”

Potrivit profesorului Briggs, vă puteți imagina un electron ca fiind un titirez care se învârte, iar, prin această rotire, el generează un efect magnetic. “La fel cum o busolă magnetică se aliniază cu câmpul magnetic al Pământului, deoarece energia sa este mai mică atunci când arată astfel, la fel şi un singur electron dintr-un câmp magnetic are o energie diferită, în funcție de modul în care titirezul indică”.

Dar în lumea cuantică nimic nu e ușor; încercați să priviţi către ce direcţie este îndreptată această “busolă cuantică” și suprapunerea pe care o doriţi să o “prindeţi” (adică e îndreptată spre nord și sud în același timp) este distrusă. În schimb, statutul de suprapunere va fi înlocuită cu una în care magnetul este îndreptat fie spre nord fie spre sud la întâmplare.

Pentru a rezolva această problemă, Dr. Richard George şi colegii săi de la Oxford au pregătit o serie de experimente. Cercetătorii au folosit magnetismul unui singur atom de azot, prins într-un diamant de înaltă puritate, ca şi “busola lor cuantică”. Folosind raza laser, atomul de azot a devenit fluorescent în funcție de modul în care acesta a fost magnetizat. Decât să se întrebe “Este magnetul îndreptat spre nord sau sud?”, echipa s-a întrebat dacă este adevărata următoarea afirmaţie: “Nu arată estul”. Măsurătorile care confirmă că “nu este estul” au fost compatibile cu superpoziția cuantică îndreptatată atât spre nord, cât și spre sud, în același timp.

Cercetătorii au studiat trei runde succesive de măsurare cuantică a busolei de azot, pentru a demonstra superpoziţia în sistemul lor. Potrivit profesorului Briggs, aceste experimente împing mai departe limitele fizicii cuantice, pentru dezvoltarea unor tehnici care să descopere dacă superpoziția cuantică se aplică obiectelor mai mari și mai complexe.

Ana Balan

Ana Balan

Îți recomandăm

Interesante

Abonează-te la newsletter pentru ultimele noutăţi!