in

მეცნიერებმა დროის გაზომვის ახალ გზას მიაგნეს!

საათების დახმარებით დროის მსვლელობის აღნიშვნა, წამების დათვლა ახლასა და შემდეგს შორის, საკმაოდ მარტივია. თუმცა მოზუზუნე ელექტრონების კვანტურ მასშტაბში, ეს შემდეგ ყოველთვის არ გვაქვს. უფრო უარესი კი ის არის, რომ ახლაც ხშირად საკმაოდ ბუნდოვანია… წამმზომი აქ ნაკლებად თუ დაგვეხმარება, ხოლო, თუ მკვლევრებს დავუჯერებთ, გამოსავალი თავად კვანტური ნისლის ფორმა უნდა იყოს.

M2
M2

შვედეთის უფსალას უნივერსიტეტის მეცნიერები ამბობენ, რომ ექსპერიმენტმა, რომელიც ე. წ. Rydberg-ის მდგომარეობის ტალღისებურ ბუნებაზე ჩატარდა, გამოამჟღავნა დროის გაზომვის ახალი გზა, რომელიც ზუსტ საწყის წერტილს საერთოდ არ საჭიროებს. Rydberg-ის ატომები ნაწილაკების სამეფოს ზედმეტად გაბერილი ბუშტებია. ჰაერის ნაცვლად, ლაზერებითაა გაჟღენთილი და შეიცავს ელექტრონებს უკიდურესად მაღალ ენერგეტიკულ მდგომარეობებში, რომლებიც მისი ბირთვიდან შორს ბრუნავს. 

ე. წ. რიდბერგის მდგომარეობაში არსებული ატომები მოსახერხებელი ხრიკია ინჟინრებისთვის, განსაკუთრებით კი მაშინ, როცა კვანტური კომპიუტერებისთვის ახალი კომპონენტების დიზაინს ეხება საქმე. ბუნებრივია, მეცნიერებმა მნიშვნელოვანი ინფორმაცია შეაგროვეს იმის შესახებაც, თუ როგორ მოძრაობს ელექტრონები Rydberg-ის მდგომარეობაში გადასვლისას. ამ კვანტური ცხოველების მოძრაობა კი უფრო მეტად რულეტის მაგიდასთან ჯდომას ჰყავს… რიდბერგის ელექტრონული რულეტის ამ ველური თამაშის უკან არსებულ მათემატიკური წესების წიგნს კი მოიხსენიებენ, როგორც Rydberg-ის ტალღის პაკეტი. 

აუზში ჩვეულებრივი ტალღების მსგავსად, ერთზე მეტი რიდბერგის ტალღის პაკეტის ქონა სივრცეში ქმნის ჩარევას, რომელიც შედეგად, ტალღების უნიკალურ ნიმუშებს გვაძლევს. ერთსა და იმავე ატომის აუზში საკმარისი რიდბერგის ტალღის პაკეტი რომ ჩააგდოთ, თითოეული უნიკალური ნიმუში წარმოგიდგენთ დროს, რომელიც ტალღის პაკეტს ერთმანეთის შესაბამისად განვითარებისთვის სჭირდება. დროის თითის ანაბეჭდებმა აჩვენა, რომ ისინი საკმარისად თანმიმდევრულები და სანდოები იყვნენ იმისათვის, რომ კვანტური მოვლენის მიმდინარე დროის მსგავსად ემსახურათ. 

კვლევა ასევე მოიცავდა ლაზერით გამოწვეული ჰელიუმის ატომების შედეგების გაზომვასა და მათი აღმოჩენების თეორიულ პროგნოზებთან შესაბამისობას, რათა ეჩვენებინათ, თუ როგორ დადგება კონკრეტული შედეგები კონკრეტულ დროში. 

თუ თქვენ იყენებთ წამმზომს, უნდა განსაზღვროთ 0, დათვლას რაღაც მომენტში იწყებთ… ამის სარგებელი კი ის არის, რომ თქვენ არ გჭირდებათ საათის გაშვება — უბრალოდ უყურებთ ინტერფერენციის სტრუქტურას და ამბობთ 4 ნანოწამი გავიდა, — აცხადებენ მკვლევრები. 

რიდბერგის ტალღური პაკეტების განვითარებადი სახელმძღვანელო შეიძლება ტუმბო-ზონდის სპექტროსკოპიის სხვა ფორმებთან ერთადაც გამოიყენონ, რომლებიც ზომავს მოვლენებს მცირე მასშტაბით, როცა ახლა და შემდეგ ნაკლებად მკაფიოა ან უბრალოდ, გასაზომად ძალიან მოუხერხებელია.

აქ კი ის არის მნიშვნელოვანი, რომ არცერთ თითის ანაბეჭდს სჭირდება ახლა და შემდეგ, როგორც დროის საწყისი და საბოლოო წერტილი. ეს იგივე იქნებოდა, რაც უცნობი სპრინტერის რბოლის გაზომვა კონკურენტების წინააღმდეგ, რომლებიც დაყენებული სიჩქარით დარბიან… მომავალ ექსპერიმენტებში კი ჰელიუმი სხვა ატომებით შეიძლება შეიცვალოს, ან სხვადასხვა ენერგიის მქონე ლაზერული პულსი გამოიყენონ, რათა გააფართოონ სახელმძღვანელო წიგნი და პირობების უფრო ფართო სპექტრსაც მოარგონ იგი. 

მეცნიერებმა ლაბორატორიაში თმის ფოლიკულები გაზარდეს

როგორ ვმართოთ საჯარო გამოსვლის შიში?