Ważne wyniki badań. Kontrola kwantowa możliwa w znacznie wyższych temperaturach

- Fizycy już od dekad próbują chłodzić układy do jak najniższych temperatur, ponieważ to w nich fizyka staje się prostsza. Oznacza to, że układy zachowują się w sposób bardziej przewidywalny i mamy możliwość kontroli - mówi prof. Michał Tomza z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.

Ekspert wyjaśnia, że "ultraniskie temperatury są niezwykle blisko zera bezwzględnego". - To absolutne minimum, które pozwala osiągnąć prawo fizyki, czyli -273ºC. Ta temperatura jest znacznie niższa niż chociażby temperatura przestrzeni międzygwiezdnej - tłumaczy gość Jedynki.

Kontrola układu za sprawą efektów kwantowych

Postanowili zboczyć z utartej drogi w trakcie badań. - Zamiast próbować dojść do superniskich temperatur, stwierdziliśmy, że dla pewnego specyficznego układu kombinacji atomów możliwa jest także kontrola przy użyciu efektów kwantowych. To wciąż jest bardzo niska temperatura, ale znacznie większa niż ten limit, gdzie mamy w pełni kwantowe zachowanie, które wciąż możemy kontrolować w taki sam sposób jak w tych ekstremalnie niskich temperaturach - twierdzi prof. Michał Tomza.

Fizyk mówi wprost, że jest to najważniejszy wynik przeprowadzonych badań. - W zaskakująco wysokiej temperaturze, kiedy układ zachowuje się w dużo bardziej skomplikowany sposób niż te bardzo zimne układy, dalej mamy możliwość kontroli tego, co tam się dzieje - uważa.

Żołnierze i dyskoteka

Prof. Michał Tomza obrazuje to w dość niecodzienny sposób. - W superniskich temperaturach sprawiamy, że atomy maszerują trochę tak, jak żołnierze w kolumnie, czyli wszyscy równym tempem. Machnięcie ręką generała sprawi, że wszyscy jednocześnie skręcą, bo będą wiedzieć, co robić. W przypadku wyższych temperatur można o tym myśleć jak o klubie techno, gdzie każdy robi coś po swojemu. Jeśli spróbujemy wydać polecenie całej dyskotece, żeby wszyscy natychmiast skręcili w prawo lub lewo, to nikt z nich nie zareaguje - mówi.

Ekspert dodaje jednak: - Okazało się, że pod płaszczykiem tego klubu techno jest jakiś porządek. Machając batutą pola magnetycznego, czyli przykładając magnes do tego układu, możemy sprawić, że nagle wszyscy pójdą o krok w lewo lub w prawo albo zaczną tańczyć według tego, co im zagramy.  

To dopiero pierwszy krok. Co później?

Prof. Michał Tomza przyznaje, że to odkrycie jest dopiero pierwszym krokiem do następnych badań. - Jeśli znaleźliśmy w tym jednym układzie, że coś takiego, czego nikt nie spodziewał się, jest możliwe, to być może podobnie zaskakujące możliwości są także w innych warunkach i układach - zastanawia się.

- Największą wagą naszego artykułu i odkryć jest danie nadziei, że w innych warunkach i układach kontrola kwantowa może występować w znacznie wyższych temperaturach (…). Kontrola kwantowa jest bardzo ważna, jeśli chcielibyśmy np. dalej rozwijać technologie kwantowe - dopowiada.

Zobacz także:

Poza tym w audycji:

- "Rzeczy mówią. Uniwersyteckie historie opowiedziane przedmiotami" to wyjątkowa wystawa w Muzeum Uniwersytetu Wrocławskiego. W swojej ponad 320-letniej historii uczelnia zgromadziła bogate dziedzictwo materialne, z którym na co dzień obcują osoby pracujące i studiujące na Uniwersytecie.

Są to zarówno zabytki sztuki i techniki, pomoce naukowe i dydaktyczne, jak i przedmioty codziennego użytku. Przechowywane w gabinetach pracowników, salach wykładowych i magazynach są świadectwem wielopokoleniowej dbałości o pamięć wspólnoty akademickiej i jej dorobek naukowy. Finisaż wystawy odbędzie się 11 kwietnia.

Gość: dr Urszula Bończuk-Dawidziuk, kuratorka i pomysłodawczyni wystawy

- Spadek różnorodności genetycznej dotyczy dwóch trzecich gatunków organizmów - alarmuje międzynarodowy zespół naukowców, w którego skład weszli również polscy badacze. Oznacza to, że w obliczu istotnych zmian klimatu wiele pospolitych gatunków kluczowych dla przeżycia ludzi może nie przetrwać. Artykuł na ten temat ukazał się pod koniec stycznia w piśmie "Nature".

Gość: prof. Aleksandra Biedrzycka z Instytutu Ochrony Przyrody Polskiej Akademii Nauk

DS/kor