O efeito zeno é confirmado: os átomos não se movem, se você os observar
Os estudantes de graduação da Universidade Cornell, Yogesh Patil e Srivatsan Chakram e o professor de física Mukund Wengelatore no Ultracold Lab.Uma das previsões mais estranhas da teoria quântica - de que o sistema não pode mudar enquanto você a observa - é confirmada por um experimento na Universidade de Cornell (EUA). O trabalho abre as portas para formas fundamentalmente novas de controlar e controlar o estado quântico dos átomos e pode levar à criação de novos sensores.As experiências foram realizadas no Ultracold Lab, um grupo liderado pelo professor de física Mukund Vengalattore, que fundou o primeiro programa da universidade para estudar as propriedades dos materiais resfriados a 0,000000001ºK. Os resultados foram publicados em 2 de outubro de 2015 na revista Physical Review Letters.Os estudantes de graduação Yogesh Patil e Srivatsan Chakram criaram e resfriaram uma nuvem de cerca de um bilhão de átomos de rubídio dentro de uma câmara de vácuo entre os raios laser que se cruzam. Nesse estado, os átomos se alinham em uma rede ordenada, como um cristal sólido. Ao mesmo tempo, o efeito do tunelamento se manifesta a temperaturas muito baixas quando os átomos se deslocam de um lugar para outro na rede. O famoso princípio da incerteza de Heisenberg diz que a posição e a velocidade de uma partícula estão relacionadas e não podem ser medidas com precisão ao mesmo tempo. Temperatura é uma medida da velocidade das partículas. Sob condições extremas, próximo ao zero absoluto, a velocidade das partículas é mínima, de modo que elas têm uma grande variedade de locais: se você olhar para eles, os átomos podem estar em um local da rede ou em outro.Os pesquisadores provaram que podem suprimir o tunelamento quântico observando com freqüência os átomos . O chamado efeito quântico de Zeno , nomeado em homenagem ao filósofo grego, foi previsto pela primeira vez em 1954 por Alan Turing, em 1978, os físicos americanos Baydyanat Mizra e George Sudarshan descreveram o efeito, chamando-o de antigo pensador grego Zeno de Elea. O nome do efeito remonta à aporia de vôo de flecha de Zenão .A flecha voadora está imóvel, porque a cada momento ocupa uma posição igual, ou seja, está em repouso; como repousa a todo momento, repousa em todos os momentos, ou seja, não há um momento em que a flecha faça um movimento.
Um fenômeno tão estranho é observado no mundo quântico. Em princípio, um sistema quântico pode ser “congelado” por observações contínuas e freqüentemente repetidas.Experiências anteriores comprovaram a presença do efeito Zeno nos spins de partículas subatômicas, e esta é a primeira demonstração do efeito no nível atômico.O professor Wengelatore explicou que, durante o experimento, eles têm um controle tão bom sobre a rede atômica que podem não apenas congelar seu estado, mas também "afinar" seu trabalho alterando os parâmetros para a observação de átomos. Essa configuração permite causar o efeito do "classicismo emergente" quando os átomos começam a se comportar de acordo com as idéias da física clássica. Todos os efeitos quânticos desaparecem.
Os átomos foram observados sob um microscópio a laser do projeto original., que causou a fluorescência dos átomos para facilitar a observação. Na ausência de iluminação, os átomos tunelavam livremente e, assim que o laser era ligado, o tunelamento era bastante reduzido. "Isso fornece controle sem precedentes sobre o sistema quântico, possivelmente até sobre átomos individuais", disse Yogesh Patil, um dos autores do trabalho científico. Os átomos nesse estado são extremamente sensíveis a influências externas, que podem ser usadas, por exemplo, para desenvolver uma nova geração de sensores hipersensíveis.Source: https://habr.com/ru/post/pt385831/
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