L'effet zénon est confirmé: les atomes ne bougent pas, si vous les regardez
Les étudiants diplômés de l'Université Cornell Yogesh Patil et Srivatsan Chakram et le professeur de physique Mukund Wengelatore à Ultracold LabL'une des prédictions les plus étranges de la théorie quantique - que le système ne peut pas changer pendant que vous l'observez - est confirmée par une expérience à l'Université Cornell (États-Unis). Les travaux ouvrent la porte à de nouvelles façons fondamentales de contrôler et de contrôler l'état quantique des atomes et peuvent conduire à la création de nouveaux capteurs.Les expériences ont été menées dans le laboratoire Ultracold, un groupe dirigé par le professeur de physique Mukund Vengalattore, qui a fondé le premier programme de l'université pour étudier les propriétés des matériaux refroidis à 0,00000000001ºK. Les résultats sont publiés le 2 octobre 2015 dans la revue Physical Review Letters.Les étudiants diplômés Yogesh Patil et Srivatsan Chakram ont créé et refroidi un nuage d'environ un milliard d'atomes de rubidium à l'intérieur d'une chambre à vide entre des faisceaux laser entrecroisés. Dans cet état, les atomes s'alignent en un réseau ordonné, comme un cristal solide. Dans le même temps, l'effet de l'effet tunnel se manifeste à des températures ultra-basses lorsque les atomes se déplacent d'un endroit à un autre dans le réseau. Le célèbre principe d'incertitude de Heisenberg dit que la position et la vitesse d'une particule sont liées et ne peuvent pas être mesurées avec précision en même temps. La température est une mesure de la vitesse des particules. Dans des conditions extrêmes, près du zéro absolu, la vitesse des particules est minimale, donc elles ont une grande variété d'emplacements: si vous les regardez, les atomes peuvent être à un endroit du réseau ou à un autre.Les chercheurs ont prouvé qu'ils peuvent supprimer la tunnelisation quantique en observant fréquemment les atomes . Le soi-disant effet quantique Zeno , nommé d'après le philosophe grec, a été prédit pour la première fois en 1954 par Alan Turing, en 1978, les physiciens américains Baydyanat Mizra et George Sudarshan ont décrit l'effet, en l'appelant d'après l'ancien penseur grec Zeno of Elea. Le nom de l'effet remonte à l'aporie de Zeno du vol des flèches .La flèche volante est immobile, car à chaque instant, elle occupe une position égale, c'est-à-dire qu'elle est au repos; puisqu'elle repose à chaque instant, elle repose à chaque instant, c'est-à-dire qu'il n'y a aucun moment dans le temps où la flèche fait un mouvement.
Un phénomène aussi étrange est observé dans le monde quantique. En principe, un système quantique peut être «gelé» par des observations continues et fréquemment répétées.Des expériences antérieures ont prouvé la présence de l'effet Zeno dans les spins de particules subatomiques, et c'est la première démonstration de l'effet au niveau atomique.Le professeur Wengelatore a expliqué qu'au cours de l'expérience, ils ont un si bon contrôle sur le réseau atomique qu'ils peuvent non seulement geler son état, mais aussi «régler» son travail en modifiant les paramètres d'observation des atomes. Ce paramètre vous permet de provoquer l'effet du «classicisme naissant» lorsque les atomes commencent à se comporter selon les idées de la physique classique. Tous les effets quantiques disparaissent.
Des atomes ont été observés sous un microscope laser de conception originale., ce qui a provoqué la fluorescence des atomes pour faciliter l'observation. En l'absence d'éclairage, les atomes ont tunnelé librement, et dès que le laser a été allumé, le tunnelage a été fortement réduit. "Cela donne un contrôle sans précédent sur le système quantique, peut-être même sur des atomes individuels", a déclaré Yogesh Patil, l'un des auteurs des travaux scientifiques. Les atomes dans cet état sont extrêmement sensibles aux influences externes, qui peuvent être utilisées, par exemple, pour développer une nouvelle génération de capteurs hypersensibles.Source: https://habr.com/ru/post/fr385831/
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