Звук дзвона поступово стихає. Але на квантовому рівні енергія коливань може змінюватися різкими кроками. Фізикам Стенфордського університету вперше вдалося безпосередньо зафіксувати такий перехід у реальному часі
Фото: chatgpt.com
Про це повідомляє Стенфордський університет. Результати дослідження опубліковані в журналі Science.
Йдеться про фонони — найменші порції енергії механічних коливань. На відміну від окремої матеріальної частинки, фонон описує узгоджений рух багатьох атомів.
Щоб відстежити квантовий стрибок, дослідники створили мікроскопічний механічний резонатор — своєрідний крихітний камертон. Його поєднали з надпровідним кубітом, який слугував надчутливим детектором.
Резонатор міг утримувати коливання близько двох мілісекунд. За цей короткий час система встигала виконати сотні вимірювань і визначити момент, коли зникав один фонон: пристрій переходив із першого збудженого стану в основний.
Читайте також: Вчені використали штучну шкіру для нового типу акумуляторів
Головна складність полягала в тому, щоб зчитувати інформацію, не руйнуючи крихкий квантовий стан. Попередні експерименти вже давали свідчення таких переходів, але тепер науковці змогли простежити окремі стрибки безпосередньо в часі.
Практична перспектива відкриття — розвиток квантових обчислень. Втрата кванта енергії може означати помилку, а здатність помітити її появу є кроком до виправлення. Інший напрям — надточні сенсори: команда вже досліджує можливість використання цієї платформи для виявлення білків усередині клітин.
Редакція PSM звертає увагу, що це фундаментальний експеримент, а до готових пристроїв на його основі ще потрібні подальші дослідження. Для України, яка розвиває технологічний сектор, такі роботи цікаві як орієнтир майбутніх напрямів — від квантових обчислень до надчутливих вимірювальних систем. Головний результат наразі — можливість точніше спостерігати та контролювати квантову поведінку механічних коливань.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Нобелівський лауреат оцінив шанси людства пережити наступні 50 років
Науковці створили батарею, яка працює в організмі та поступово розкладається
Telegram 
Viber 
