Kvantová mechanika popisuje jevy, které se často odehrávají na extrémně krátké časové škále. Ještě nedávno byly takové považované za okamžité. Elektron se pohybuje po orbitě kolem atomového jádra – a v příštím okamžiku je vytržený z orbity zábleskem světla. Dvě částice se srazí – a okamžitě jsou kvantově provázány, entanglovány.
Dnešním fyzikům ale narostl hřebínek (v tom nejlepším smyslu slova) a snaží se zkoumat extrémně krátký časový průběh kvantových událostí. Joachim Burgdörfer z TU Wien a jeho kolegové vyvinuli software pro simulaci ultrakrátkých procesů. S jeho pomocí je možné zkoumat kvantový entanglement na škále attosekund.
Badatelé simulovali situaci, kdy je atom zasažený extrémně intenzivním vysokofrekvenčním laserovým pulzem. Zásah laserem odtrhne jeden elektron, a pokud je záření dost silné, ovlivní i druhý elektron, který se posune do stavu o vyšší energii. Zároveň jsou tyto dva elektrony entanglované.
Simulace ukázaly, že při použití vhodného protokolu pro měření, který využije dva různé laserové paprsky, lze dosáhnout situace, kdy je „zrození“ volného elektronu, čili jeho odpálení z atomu, kvantově provázáno s energetickým stavem druhého elektronu, který zůstane v atomu. Z toho podle Burgdörfera vyplývá, že přesný čas „zrození“ volného elektronu není známý, protože se nachází ve kvantové superpozici. Lze říct, že elektron opouští atom v dřívějším a současně i pozdějším časovém bodu. „Skutečný“ čas nelze určit, protože kvantová mechanika se „skutečností“ nepracuje.
K určité odpovědi, jak říkají Burgdörfer a spol., se ale lze dopracovat prozkoumání stavu druhého elektronu, který zůstal v atomu. Pokud má tento druhý elektron vyšší energii, pak první elektron odletěl spíše v dřívějším časovém bodu. Když má ale druhý elektron nižší energii, pak první elektron odletěl spíše později, v průměru o 232 attosekund. To je sice téměř okamžitě, ale dnešní fyzika tohle dokáže změřit. Už nestačí říkat, že kvantové jevy jsou okamžité.
Jak říká Burgdörferova kolegyně Iva Březinová, elektron jen tak nevyskočí z atomu. Je to vlastně vlna, která se rozlije z atomu, a to nějakou dobu trvá. Podle Březinové přesně v této fázi dochází k entanglementu, a důsledky pak můžeme měřit pozorováním obou zúčastněných elektronů. Jak se zdá, vstupujeme do éry měření kvantových procesů.
Video: Zeptosecond Science Beyond Attosecond Physics
Literatura
Rekordní kvantový entanglement spojil dva atomy na vzdálenost 33 kilometrů
Autor: Stanislav Mihulka (11.07.2022)
Přízračný tanec fotonů: Vědci zachytili entanglement v reálném čase
Autor: Stanislav Mihulka (27.08.2023)
Děsivá akce titánů: Fyzici potvrdili nefalšovaný entanglement top kvarků
Autor: Stanislav Mihulka (23.06.2024)
Diskuze:
Ežo Vlkolinský,2024-10-27 20:15:40
Už som sa tešil, na zmeny stavu závislé na vzdialenosti. Nekonečno je podozrivé.
Omlouvám se, ale
Zdenek Vojir,2024-10-26 13:27:58
chodí sem plno chytrých lidí, nevíte někdo co je ve smlouvě s Vatikánem, kterou prý už podepsal premier? Nikde to nemohu najít - stačil by mi i odkaz. Díky všem.
Co kazí záležitosti pod-vodní
František F,2024-10-26 12:08:43
Sdělení přínosná, jak věda své znalosti prohlubuje. Co nám bylo okamžité, už přestalo být.
Kdysi se váhalo, zda rychlost jízdy vlakem 60 km/h ohrozí lidské zdraví. Nakonec zdůvodnila Relativita, kromě jízd samotné c. a k. železnice.
Kdežto co s podvody, jak popisuje delší text:
https://medium.seznam.cz/clanek/tomas-chlouba-pijavice-ceske-vedy-aneb-jak-sypat-miliardy-podvodnikum-na-nesmysly-94639#utm_content=ribbonnews&utm_term=v%C4%9Bda&utm_medium=hint&utm_source=search.seznam.cz
Nepravdivě ve změřených Mossbauerových spektrech, postupy podvodníků. Problémy na Moravě v UPOL, atd.
Čas za jaký se změní spin
Kryštof Olsen,2024-10-25 18:44:48
Z tohoto článku mi není úplně jasné, jak je to se změnou spinu jednoho elektronu entanglovaného s druhým, pokud je mezi nimi např. 1 cm anebo 1 miliarda světelných let. Proběhne změna spinu okamžitě, nebo znamená tento objev nějakou změnu v dosavadních chápaní provázanosti částic?
Re: Čas za jaký se změní spin
Igor Druhý,2024-10-26 00:30:06
Asi to bude tak, že je zmätočný nadpis, možno aj časť článku.
Že nejde o nejakú zmenu v chápaní samotnej kvantovej viazanosti, ale len o presnejšie určenie času, kedy vzájomne kvantovo viazané častice vzniknú.
Re: Čas za jaký se změní spin
Jarda Ticháček,2024-10-26 21:01:20
Ta změna probíhá maximální možnou rychlosti. Ta sranda s provázaností spočívá v tom, že změna stavu něčeho v trutnovské hospodě, nebo v nějaké laboratoři v Pardubicích nakonec vyvolá odpovídající změnu stavu něčeho provázaného v restauraci na konci světa, nebo v laboratoří někde u vzdálené hvězdy.
Celý ten fór spočívá v tom, že jsme omezení nějakými limity, které neumíme překročit. Takže změna stavu pro nás nastane o něco dříve, nežli jsme schopni tu změnu zaznamenat. Ba dokonce dříve, nežli se k nám jinou cestou dostane požadavek, že bychom tu změní stavu mohli očekávat.
Ta změna stavu je skutečně ovlivněna vzdáleností. Článek je víceméně o tom, že se nějaké partě podařilo změřit to, že to fakt funguje.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
