I když se zima často jeví jako nejchladnější zima, teploty mohou klesat mnohem nižší. To znamená, že dokud nezasáhnete absolutní nulu, hlásí Sarah Kaplan v The Washington Post . To je bod, kdy se veškerý pohyb atomů, které tvoří předmět, přestane pohybovat - mrazivý 0 Kelvinů nebo -459, 67 Fahrenheita.
Vědci se po desetiletí snažili dosáhnout absolutní nuly, což je považováno za nemožné nikdy dosáhnout. Nedávno se však vědci z National Institute of Standards (NIST) v Boulderu v Coloradu přiblížili, než kdy vědci měli. Podle tiskové zprávy se vědci domnívají, že jejich nová technika jim může ve skutečnosti umožnit dosáhnout tohoto legendárního bodu.
"Výsledky byly pro odborníky v oboru naprostým překvapením, " uvedl José Aumentado, spoluautor článku o technice nedávno zveřejněné v časopise Nature, který uvádí tisková zpráva. "Je to velmi elegantní experiment, který bude mít jistě hodně dopadu."
Ačkoli vědci dříve přivedli jednotlivé atomy na absolutní nulu a dokonce nižší, tato nejnovější studie dokumentuje dosud nejchladnější složitý objekt k dnešnímu dni. Podrobnosti jsou docela technické, ale Kaplan vysvětluje, že v procesu zvaném chlazení postranním pásem vědci používali lasery k zamrznutí na malém hliníkovém bubnu, jen 20 mikrometrů napříč a 100 nanometrů tlustých.
„Může se to zdát kontraintuitivní, “ píše Kaplan. "Jsme zvyklí na zahřívání věcí, jako je slunce - ale při chlazení postranním pásmem pečlivě kalibrovaný úhel a frekvence světla umožňuje fotonům zachytit energii z atomů při jejich interakci."
Pomocí této metody vědci dříve omezili pohyb bubnu na tzv. Kvantový „základní stav“ - což je jen jedna třetina kvantové energie. Ale Teufel měl náladu, že by se mohl ochladit. „Limitem toho, jak chladno dokážete dělat věci tím, že na ně svítí světlo, bylo překážkou, která lidem bránila v chladu a chladu, “ říká Teufel Kaplanovi. "Otázka zněla, je to zásadní, nebo bychom se mohli skutečně ochladit?"
Hliníkový buben na NIST (NIST) Přestože lasery tento objekt ochladily, nějaký šum v laserech poskytoval drobné „kopy“ tepla, vysvětluje Teufel v tiskové zprávě. Teufel a jeho kolegové tedy „stlačili“ světlo a vložili malé balíčky energie do laseru ještě pevněji, aby ochladili buben, aniž by do systému přidávali energii zpět. To jim umožnilo ochladit buben na jednu pětinu kvantové hodnoty a věří, že s dalším zdokonalením by jim tento systém mohl umožnit ochladit buben na absolutní nulu.
Takové extrémní chlazení není jen trikem v salonu: Má také aplikace ve skutečném světě. "Čím je buben chladnější, tím lepší je pro každou aplikaci, " říká Teufel v tiskové zprávě. "Senzory by se staly citlivějšími." Můžete ukládat informace déle. Pokud byste to používali v kvantovém počítači, pak byste počítali bez zkreslení a skutečně byste dostali odpověď, kterou chcete. “
Chlazení bubnu může také pomoci vědcům pozorovat některé záhady kvantové mechaniky z první ruky. "Myslím, že jsme ve velmi vzrušujícím období, kdy nám tato technologie, kterou máme k dispozici, poskytuje přístup k věcem, o kterých lidé po desetiletí mluvili jako o myšlenkových experimentech, " říká Teufel Ianovi Johnstonovi v The Independent . "Právě teď je vzrušující, že můžeme jít do laboratoře a skutečně pozorovat tyto kvantové efekty."
Teufel říká Johnstonovi, že ochlazení bubnu na absolutní nulu, ve kterém zůstává pouze kvantová energie, by vědcům umožnilo sledovat některé z podivnějších aspektů kvantové teorie. Například buben, pokud byl zvětšen, by mohl být použit k teleportování viditelných objektů. Výzkum by také mohl pomoci vědcům překlenout mezeru v porozumění mezi okamžikem, kdy se zdá, že kvantová fyzika, která řídí velmi malé částice, přestane fungovat a klasická fyzika, ovládající velké objekty, jako jsou hvězdy a planety, začíná přebírat.
