Qual é o limite da física quântica? Esta é uma pergunta que pesquisa em todo o mundo há décadas. Se quisermos tornar os recursos do mundo quântico tecnologicamente útil, precisamos entender se os eventos quânticos também podem exibir quantidades significativas de substâncias que os átomos e moléculas.
Por exemplo, pequenas esferas de vidro podem ser testadas com diâmetro de cem nanômetros – ainda mil vezes menores que os grãos de areia, mas enorme pelo padrão quântico. Ao longo dos anos, essas esferas nacionais ainda estão tentando mostrá -lo exibindo recursos quânticos. Um grupo de pesquisa de Tuh Zurique agora fez um progresso com o apoio teórico da TU Win (Viena): eles foram capazes de mostrar que a rotação dessa partícula nacional se comporta em harmonia com a física quântica, apenas quando usavam métodos complexos de resfriamento para esfriar até o zero perfeito, mesmo em casa.
Vibração Quanta: Apenas algumas imersas especificadas permitidas
“Uma partícula microscópica sempre treme um pouco”, disse Carlos Gonzalez-Balistaro para o Instituto de Física Teórica, Tu Win. “Esta rocha está acima da temperatura e depende de como a partícula é afetada por seu ambiente”
Na vida cotidiana, assumimos que qualquer tipo de balanço é possível. Por exemplo, um pêndulo de relógio pode ser varrido em qualquer canto e pode ser configurado para um pouco mais ou mais fracamente na rocha – como você gosta. No mundo quântico, mas os problemas são diferentes: se você vê o balanço com muito pouca energia, vê que existe um “rock quanta” muito específico.
Há uma vibração mínima, conhecida como “estado fundamental”, vibração um pouco maior que carrega um pouco mais de energia (“Primeiro Estado excitado”) e muito mais. Pode não existir estado, mas as partículas na combinação física quântica de diferentes estados de vibração podem existir – é um dos conceitos centrais da física quântica.
Carlos Gonzalez-Balistro diz: “As nano partículas são muito difíceis de manter em um estado em que suas propriedades quânticas se tornam aparentes”. “Você tem que vagar para desintegrar a partícula o máximo possível e
Gelo rotação, partículas são quentes
Em Zurique e Tu Wyen, criaram uma estratégia que permite um aspecto muito específico das nano partículas para trazer condição física quântica, embora a própria partícula esteja em um estado quente e caótico.
Carlos Gonzalez-Balisto explicou: “Usamos um nano parte que não é completamente redondo, mas alguns elípticos”, “quando você segura essas partículas nos casos eletrônicos, começa a girar nossa pergunta: podemos ver o quantum da vibração de rotação?
Feixes a laser e sistemas de espelho foram utilizados para esse fim. Carlos Gonzalez-Balistro explica: ‘O laser pode dar energia ao nano partículas ou retirá-lo.
Para conseguir isso, no entanto, vários problemas teóricos sólidos precisavam ser resolvidos – a palavra quântica para lasers teve que ser adequadamente compreendida e controlada.
Pureza quântica de quebra recorde
Finalmente, foi possível mostrar que a rotação poderia ser trazida para um estado que correspondesse quase exclusivamente à condição quântica do solo mecânico. O incrível sobre isso é que o nano não é legal – por outro lado, na verdade são algumas centenas de graus de aquecimento.
Carlos Gonzalez-Ballaro explica: “Você precisa considerar diferentes graus de liberdade diferente separadamente”. “Ele permite que o movimento dos movimentos rotativos seja reduzido de maneira muito eficaz sem reduzir a energia térmica interna das nano partículas ao mesmo tempo. Surpreendentemente, a rotação pode ser gelada, por assim dizer, embora a própria partícula tenha uma alta temperatura”.
Ele tornou possível criar um estado que seja significativamente “puro” com as mesmas partículas na física quântica – embora não houvesse necessidade de esfriar. “São maneiras tecnicamente incrivelmente práticas de interromper os limites da física quântica”, diz Carlos Gonzalez-Balstero. “Agora podemos estudar as características quânticas do objeto de maneira estável e confiável, o que raramente era possível antes”.
