Efectul Zeno confirmat: atomii nu se mişcă când sunt observaţi

Una dintre cele mai ciudate predicţii ale fizicii cuantice, aceea că un sistem cuantic nu-şi schimbă starea atunci când este observat sau măsurat, a fost confirmată printr-un experiment de către fizicienii de la Cornell University. Descoperirea cercetătorilor deschide noi perspective privind controlul şi manipularea stărilor cuantice ale atomilor şi pentru realizarea unor noi tipuri de senzori.

Cercetătorii de la Cornell University au confirmat efectul Zeno, adică faptul că atomii nu se mişcă atunci când sunt măsurați. Această constatare a rezultat în urma observării comportamentului atomilor de rubidiu dintr-un gaz criogenat.

Un „ibric cuantic” nu fierbe dacă este observat

Efectul Zeno a fost demonstrat în urma experimentelor efectuate în laboratorul Ultracold Atomic Physics Lab condus de Mukund Vengalattore, profesor asistent de fizică.

Mukund Vengalattore (stânga) și colegii săi în laboratorul Ultracold Atomic Physics Lab. Credit: Anne Ju/Cornell Chronicle

În cadrul Cornell University, Vengalattore a fost cel care a organizat activitatea de cercetare a gazelor ultra-răcite până la o temperatură de 1 nK (1 nK = 10^-9 K) deasupra lui zero absolut. Vengalattore a colaborat în cadrul experimentului cu Yogesh Patil și Srivatsan K. Chakram, absolvenţi ai Cornell University, cei care au creat și au răcit un gaz ce conţinea aproximativ 1 miliard de atomi de rubidiu în interiorul unei camere de vid.

Cercetătorii au studiat comportamentul acestor atomi cu ajutorul unor fascicule laser și au observat ceva unic: atomii nu se mişcau atunci când erau observaţi. Cu cât fizicienii utilizau mai des laserul pentru a măsura comportamentul atomilor, cu atât mai puțin se mișcau aceștia. Atomii îşi reluau mişcarea dacă intensitatea laserului era redusă în mod treptat sau dacă laserul era oprit.

Perspective privind criptografia cuantică

Descoperirea cercetătorilor de la Cornell University are implicaţii profunde în ceea ce priveşte criptografia cuantică. Practic aceasta confirmă ideea criptării cuantice a informaţiei, conform căreia un intrus nu poate spiona comunicaţiile cuantice fără a distruge datele. În acest fel informația din calculatoarele cuantice ar fi imposibil de accesat de către hackeri.

„Această descoperire ne oferă un instrument fără precedent pentru controlul unui sistem cuantic, poate chiar atom cu atom”, a declarat Yogesh Patil. Mai mult decât atât, există perspectiva utilizării unei noi metode pentru manipularea stările cuantice ale atomilor și pentru obținerea unor senzori și comutatoare cuantice foarte sensibile, se arată în Cornell Chronicle.

Surse: Futurism, Phys