Tudomány

Laboratóriumban állították elő a világegyetem leghidegebb hőmérsékletét

24.hu
24.hu

2017. 01. 20. 11:28

Bár a legtöbb embernek a fagyasztásról előbb jutna eszébe egy mélyhűtő, semmint egy lézersugár, a szakértők mégis utóbbit használták fel ahhoz, hogy előállítsák a világegyetem leghidegebb hőmérsékletét.
Korábban a témában:

Alapvetően az atomok folyamatosan mozognak, és mindent megtesznek, hogy energiához jussanak. A különböző hőmérsékleteken azonban egészen eltérő a részecskék rezgése – éppen ezért a hőmérséklet mérése tulajdonképpen arra szolgál, hogy az atomok átlagos mozgási energiáját feltérképezzük. Abszolút nulla, azaz mínusz 273,15 Celsius-fokos hőmérsékleten a helyzet például igen egyedi, ekkor ugyanis a mozgás megszűnik, és csak a nullponti energia marad meg.

A részecskék rezgését számtalan külső tényező befolyásolhatja.

A lézersugarakból például energiát nyerhetnek az atomok, ezáltal többet vibrálnak és melegebbnek érzékeljük őket. A lézer fényenergiáját azonban arra is fel lehet használni, hogy lelassítsuk a részecskék mozgását, így jelentősen lehűl az azokból összeálló anyag.

A National Institute of Standards and Technology (NIST) kutatói arra voltak kíváncsiak, mégis mennyire lehet lecsökkenteni az atomok rezgési sebességét a lézerek speciális felhasználásával. Ehhez a szakértők a lézersugarat egy igen apró, mindössze 20 mikrométer széles és 100 nanométer vastag alumínium membránra irányították.

Elképesztő, de az anyag egészen 0,00036 kelvinig hűlt le, amelynél ember közelebb még nem került a Kelvin-skála abszolút nullájához. Az eredményekről beszámoló tanulmány szerzői szerint a kis alumíniumdarab 10 000-szer volt hűvösebb, mint az űr mély, sötét, légüres tere.

John Teufel, az NIST kutatója hozzátette, az anyag sokkal hidegebb volt, mint az univerzum bármely más természetesen előforduló matériája.

És hogy a kísérletnek mi volt a gyakorlati haszna? Nos, a szakemberek úgy gondolják, hogy a technológia lehet a kulcs a hatékony kvantum-szuperszámítógépek előállításához, melyek elméletileg jóval gyorsabbak lesznek, mint a ma használt rendszerek.

Ezek a számítógépek kvantumbitet használnak – a normál gépek bináris bitjeivel ellentétben az információt nem csak nullák és egyesek képében tudják tárolni, hanem a nulla és egy mellett akár a két szám szuperpozíciójában is. Ez a rendszer, bár a gyakorlatban még kiaknázásra vár, de forradalmasíthatja a digitális adatok tárolását.

Azonban van egy kis bökkenő.

A különböző zajok, melyek gyakorlatilag bármilyen forrásból érkezhetnek, megzavarhatják az érzékeny összetevők rezgését, ezzel pedig torzulhat az általuk hordozott információ. Ez problémát okozhat a futó programoknál, melyek így helytelen válaszokat továbbítanak.

Ha azonban sikerülne az atomi szinten közel abszolút nulla fokra lehűteni az anyagokat, az információ nem károsodna. Úgy tűnik, a kísérletben használt lézersugarakban megvan a lehetőség, hogy megközelítsük velük ezt az elképesztő hideget.

(Via: IFL Science)

vissza a címlapra

Kommentek

Legfrissebb videó mutasd mind

Nézd meg a legfrissebb cikkeinket a címlapon!
24-logo

Engedélyezi, hogy a 24.hu értesítéseket
küldjön Önnek a kiemelt hírekről?
Az értesítések bármikor kikapcsolhatók
a böngésző beállításaiban.