Vaikka talvi näyttää usein kylmältä kylmältä, lämpötila voi laskea paljon alhaisemmaksi. Toisin sanoen kunnes saavutat absoluuttisen nollan, raportoi Sarah Kaplan The Washington Postissa . Tässä vaiheessa kaikki objektin muodostavien atomien liikkeet lakkaavat liikkumasta - jäähdyttävä 0 Kelvin tai -459, 67 Fahrenheit.
Tutkijat ovat vuosikymmenien ajan yrittäneet saavuttaa absoluuttisen nollan, jonka uskotaan olevan mahdotonta koskaan saavuttaa. Mutta äskettäin Coloradon Boulderissa sijaitsevan kansallisten standardilaitosten (NIST) tutkijat pääsivät lähempänä kuin tutkijat koskaan ovat. Lehdistötiedotteen mukaan tutkijat uskovat, että heidän uusi tekniikka voi tosiasiallisesti antaa heille mahdollisuuden päästä tuonpuoleiseen kohtaan.
"Tulokset olivat täydellinen yllätys alan asiantuntijoille", José Aumentado, Nature- lehdessä äskettäin julkaistun tekniikkaa käsittelevän kirjan kirjoittaja, lehdistötiedotteessa sanoo. "Se on erittäin tyylikäs kokeilu, jolla on varmasti paljon vaikutusta."
Vaikka tutkijat ovat aikaisemmin tuoneet yksittäiset atomit absoluuttiseen nollaan ja jopa alhaisempaan, tämä viimeisin tutkimus dokumentoi tähän mennessä kylmin monimutkaisen kohteen. Yksityiskohdat ovat melko teknisiä, mutta Kaplan selittää, että sivukaistajäähdytykseksi kutsutussa prosessissa tutkijat käyttivät lasereita jäätymiseen pienen alumiinirummun päälle, vain 20 mikrometrin poikki ja 100 nanometrin paksuiseksi.
"Tämä saattaa tuntua vastaintuitiiviselta", Kaplan kirjoittaa. "[T] ovat tottuneet valaisemaan lämmittäviä asioita, kuten aurinko - mutta kylmäkaistan jäähdytyksessä huolellisesti kalibroitu valon kulma ja taajuus antavat fotonille tarttua energiaa atomista, kun ne ovat vuorovaikutuksessa."
Tätä menetelmää käyttämällä tutkijat olivat aiemmin vähentäneet rummun liikkumisen niin kutsuttuun kvanttiseen "perustilaan" - joka on vain kolmasosa energian kvantista. Mutta Teufelillä oli sisuste, se saattoi tulla kylmemmäksi. "Raja siihen, kuinka kylmää voit tehdä asioita valaistamalla niitä, oli pullonkaula, joka pidä ihmisiä jäämästä kylmemmäksi", Teufel kertoo Kaplanille. "Kysymys oli, onko se olennaista vai voisimmeko todella kylmetä?"
Alumiinirumpu NIST: llä (NIST) Vaikka laserit jäähdyttivät kohdetta, laserien melu antoi pieniä "potkuja" lämpöä, Teufel selittää lehdistötiedotteessa. Joten Teufel ja hänen kollegansa “puristivat” valoa, vuoraamalla pienet energiapaketit laserissa vieläkin tiukemmin rummun jäähdyttämiseksi lisäämättä energiaa takaisin järjestelmään. Tämän ansiosta he pystyivät jäähdyttämään rummun viidesosaan kvantista, ja he uskovat, että jatkojalostuksilla tämä järjestelmä saattaa antaa heidän mahdollistaa jäähdyttää rummun absoluuttiseen nollaan.
Tällainen äärimmäinen jäähdytys ei ole pelkästään temppu: sillä on myös todellisen maailman sovelluksia. "Mitä kylmempi rumpu saadaan, sitä parempi se on mihin tahansa sovellukseen", Teufel sanoo lehdistötiedotteessa. “Anturit muuttuisivat herkemmiksi. Voit tallentaa tietoja pidempään. Jos käyttäisit sitä kvantitietokoneessa, lasket ilman vääristymiä ja saisit itse haluamasi vastauksen. "
Rummun jäähdytys voi myös auttaa tutkijoita tarkkailemaan joitain kvantimekaniikan salaisuuksia ensi käden kautta. "Luulen, että olemme erittäin mielenkiintoisella hetkellä, jolloin tämä käytettävissä oleva tekniikka antaa meille pääsyn asioihin, joista ihmiset ovat puhuneet ajatuskokeiluina vuosikymmenien ajan", Teufel kertoo Ian Johnstonille The Independent -lehdessä . "Juuri nyt, mikä on jännittävää, voimme mennä laboratorioon ja tosiasiallisesti todistaa näitä kvanttivaikutuksia."
Teufel kertoi Johnstonille, että rummun jäähdyttäminen absoluuttiseen nollaan, jossa on jäljellä vain kvanttienergia, mahdollistaisi tutkijoiden tarkkailla joitain kvantiteorian oudommista puolista. Esimerkiksi rumpua, jos se suurennettiin, voitaisiin käyttää näkyvien esineiden teleportointiin. Tutkimus voisi myös auttaa tutkijoita ylittämään ymmärrettävän kuilun sen pisteen välillä, jossa kvanttifysiikka, joka hallitsee hyvin pieniä hiukkasia, näyttää lakkaavan toimimasta, ja klassisempi fysiikka, joka hallitsee suuria esineitä, kuten tähtiä ja planeettoja, alkaa vallata.
