Prvý experiment svojho druhu: Vedcom z Oxfordu sa podarilo vytvoriť systém kvantovo previazaných atómových hodín
Úspešná demoštrácia systému so sebou nesie prísľub oveľa presnejších meraní.
Po prvýkrát v histórii sa výskumníkom z Oxfordskej univerzity podarilo demonštrovať sieť dvoch kvantovo previazaných optických atómových hodín. Ich výskum zároveň demonštroval, ako možno v budúcnosti kvantové previazanie využiť na zlepšenie presnosti meraní.
Kvantové previazanie je vo fyzike stav, kedy sa stav jednej častice odvíja od stavu tej druhej, teda hodnota častice nadobúda konkrétny údaj v momente, kedy sa zmerajú hodnoty previazanej častice. Tento prenos informácie sa nedeje rýchlosťou svetla, ale okamžite. Teoretická fyzika naznačuje, že kvantové previazanie by mohlo otvoriť prenos informácie nadsvetelnou rýchlosťou, hoci zatiaľ nie je známe, ako tento proces využiť.
V prípade kvantového previazania atómových hodín sa vedcom objavuje potenciál k štúdiu mnohých prírodných fenoménov, ktoré dnes ostávajú zahalené rúškom tajomstva. Previazané atómové hodiny by mohli byť využité aj v prípade pátrania po zvláštnej temnej hmote tvoriacej viac ako 80% hmoty vo vesmíre. Temná hmota nereaguje so svetlom a ani s inou hmotou vo vesmíre, preto je pre astronómov takmer neviditeľná. Má však svoju gravitačnú silu, ktorá vedcom prezrádza jej existenciu.
Prvý experiment svojho druhu
Už predchádzajúce výskumy odhalili, že kvantové previazanie hodín v rovnakom systéme môže priniesť presnejšie výsledky. V novej štúdii sa vedci posúvajú ešte o krok ďalej a podarilo sa im dosiahnuť kvantové previazane v dvoch oddelených systémov. To by mohli vedci v budúcnosti využiť na porovnávanie frekvencií atómov v odlišných lokalitách s najväčšou možnou presnosťou.
„Vďaka tvrdej práci vedcov z Oxfordu sa nám podarilo vytvoriť zariadenie produkujúce previazané páry atómov prakticky stlačením tlačidla. Ak by sme túto možnosť nemali, tento experiment by nebol možný,“ vyjadrila sa Bethan Nichol, jedna z autoriek novej štúdie.
Systém, ktorý vedci z univerzity využili je špičkový a radí sa medzi najlepšie na svete. Vytvorený bol vďaka spolupráci 17 univerzít, a vedený bol Oxfordskou univerzitou. Systém navrhli špecificky na výskum kvantových počítačov. Demonštrácia previazaných atómových hodín ukazuje, že si zvládne poradiť aj s inými úlohami.
Neprehliadnite
Kvantový počítač využíva na funkciu vlastnosti kvantovej fyziky. Namiesto tradičných bitov pracuje s takzvanými qubitmi (pozn. redakcie: Quantum bit – kvantový bit). Bit v bežnom počítači môže nadobudnúť hodnotu buď nula alebo jedna, zatiaľ čo kvantový systém môže pracovať v oboch hodnotách súčasne. To keď kvantový bit existuje v oboch stavoch súčasne sa nazýva kvantová superpozícia. Kvantové počítače by dokázali spracovať informácie oveľa rýchlejšie, než tradičné počítače. Pre lepšiu predstavu, kvantové počítače by za približne 200 sekúnd dokázali vykonať výpočet, ktorý by bežnému počítaču trval 10-tisíc rokov.
Kvantovo previazané systémy sa od seba nachádzali len dva metre, no v budúcnosti by sa mohli systémy škálovať, aby dokázali pokryť oveľa väčšie vzdialenosti.
Komentáre