Fyzikové objevili zcela nový typ kvantového provázání

Datum 15.01.2023

Urychlovač relativistických těžkých iontů v Brookhavenských laboratořích, kde byl objeven nový typ kvantového provázání. Foto: Brookhaven National Laboratory

Fyzikové z Brookhavenské národní laboratoře (BNL) objevili zcela nový typ kvantového provázání, neboli jevu, který spojuje částice na libovolnou vzdálenost. V experimentech na urychlovači částic umožnilo nové provázání vědcům nahlédnout do nitra atomových jader detailněji než kdykoli předtím.

Dvojice částic se mohou vzájemně proplést natolik, že jednu bez druhé již nelze popsat bez ohledu na to, jak daleko od sebe mohou být. Ještě podivnější je, že změna jedné z nich okamžitě vyvolá změnu jejího protějšku, i kdyby se nacházel na druhé straně vesmíru. Tato myšlenka, známá jako kvantové provázání, nám, kteří se pohybujeme v oblasti klasické fyziky, připadá nemožná. Dokonce i Einsteina to vyvedlo z míry a označil to za “strašidelné působení na dálku”. Desítky let experimentů však tuto teorii důsledně potvrzují a tvoří základ nových technologií, jako jsou kvantové počítače a sítě.

Pozorování kvantového provázání se obvykle provádí mezi dvojicemi fotonů nebo elektronů, které jsou ve své podstatě identické. Nyní však tým BNL poprvé detekoval páry nepodobných částic, u nichž dochází ke kvantovému provázání.

Objev byl učiněn v urychlovači RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) v Brookhavenské laboratoři, který zkoumá formy hmoty existující v raném vesmíru urychlováním a srážením iontů zlata. Tým však zjistil, že i když se ionty nesrazily, lze se z blízkých srážek mnoho naučit.

Urychlené ionty zlata jsou obklopeny malými obláčky fotonů, a když dva ionty projdou těsně vedle sebe, fotony z jednoho mohou zachytit obraz vnitřní struktury druhého, a to podrobněji než kdykoli předtím. To samo o sobě je pro fyziky dostatečně zajímavé, ale může se to stát jen díky bezprecedentní formě kvantového provázání.

Fotony interagují s elementárními částicemi uvnitř jádra každého iontu a spouštějí kaskádu, která nakonec vytvoří dvojice částic zvaných piony, jednu kladnou a jednu zápornou. Některé částice lze popsat také jako vlny a v tomto případě se vlny z obou záporných pionů vzájemně zesilují a vlny z obou kladných pionů se také vzájemně zesilují. Výsledkem je, že na detektor dopadá pouze jedna kladná a jedna záporná vlnová funkce pionu.

Každý pár kladných a záporných pionů je tak vzájemně propletený. Kdyby tomu tak nebylo, byly by podle týmu vlnové funkce, které dopadají na detektor, zcela náhodné. Jedná se tedy o první detekci kvantového provázání nesourodých částic.

“Měříme dvě vycházející částice a je zřejmé, že jejich náboje jsou odlišné – jsou to různé částice – ale vidíme interferenční vzory, které naznačují, že tyto částice jsou propletené neboli vzájemně synchronizované, přestože se jedná o odlišné částice,” řekl Zhangbu Xu, autor studie.

Vedle rozšíření našeho chápání kvantové fyziky by tento objev mohl vést k novým technologiím, jako je například metoda, kterou tým použil k nahlédnutí do jádra iontů zlata.

Richard Pappen
zdroj: Brookhaven National Laboratory

Eaton 700 x 200 px

Komentáře k článku (10)

  1. Zjistilo se, že mozek pracuje i na kvantové úrovni. Z praxe je známé například přenášení myšlenek na dálku. Sám jsem zažil informační propojení s matkou asi na 55 km. Jakoby jsme byli i napojeni na všehomír, kosmické vědomí a na jeho knihovnu. Rusové prý mají nějakou kapsli, člověk vleze dovnitř a spojení s kosmickou knihovnou se uskuteční. Odtud prý mají informace třeba o nových fyzikálních principech. Vědci také zjistili, že elektrony se skládají z energetických chomáčků. Pojmenovali je na éter.

    1. Přesně tak. Pátá úroveň chomáčků ovlivňuje neony, a ty se navážou na třetí úroveň, kde třetí odmocnina se sváže s kvantem a derivace z toho vykáže navýšení monteria, a to ovlivní eterum pseoprakum. Rusové už to zmákli a poslali tajně člověka v kapsli, aby prozkoumal nerotikum, páté odmocniny z všehomír. Musím potvrdit, že máte úplně pravdu a je to už vědecky dokázané. Mnohé se tají.

      1. Rusové dělali výzkumy přenosu myšlenek už za hlubokého socialismu. Zřejmě jsou v tom hodně vpředu a teď to využívají proti nám v Hybridní válce.

    2. Rusové mají nanejvýš kapsli s vodkou. Kdyby znali nějaké nové fyzikální principy, tak by dávno bylo po válce.

  2. Pochopení kvantového provázání lze přirovnat k pocitu, který zažije nevzdělaný člověk, který se vydá stále rovně za nosem jedním směrem po, pro něj ploché, Zemi a po nějaké době (zaleží na dopravním prostředku) přijde z druhé strany na to samé místo, odkud vyšel. V té chvíli si připadá jako ve snu, jako blázen, hlava mu to “nebere”, jak se to mohlo stát, ačkoli se to evidentně stalo.
    A stejně, jako je pro pochopení návratu na stejné místo nutné přijmout další rozměr světa (místo délky a šířky plochy i poloměr jejího zakřivení), je pro pochopení kvantového provázání nutné přijmout existenci nějakého dalšího rozměru (kromě souřadnic prostoru a času).
    Avšak zatímco při pochopení kulatosti Země stačí pouze vystoupit z 2D papíru (kruh) do 3D prostoru (koule) a dovedeme si to díky tomu perfektně představit a znázornit, tak v případě přidání “páté souřadnice prostoročasu” musíme z našeho 4D světa (3D rozměry + 1D čas) vystoupit do nějakého “5D světa”, který si zatím asi moc lidí představit nedokáže, protože tam náš současný svět vypadá úplně jinak, než jak jej známe dnes.
    Avšak stejně, jako nám dnes přijde úplně normální, že když hodně, ale opravdu hodně silně silně plivnete před sebe, tak si můžete plivnout zezadu na vlastní záda (protože váš plivanec obletí celou Zemi), tak nám v budoucnu také bude připadat úplně normální, že se dvě částice na “opačných koncích vesmíru” mohou chovat jako jediná.

    1. Dobrý den pane Knápek.
      Váš komentář se mi líbí. Nemáte tip na knihu, stránky na internetu, kde by tímto způsobem bylo vysvětleno, popisáno “tajemné neznámo”?

Napsat komentář