Cercetătorii au obținut, în premieră, starea cuantică a obiectelor la temperatura camerei

O echipă de cercetători de la Universitatea Tehnică din Viena (TU Wien), în colaborare cu ETH Zürich, a reușit pentru prima dată să obțină stări cuantice în obiecte la temperatura camerei, fără a fi necesară răcirea lor până la temperaturi extrem de scăzute. Experimentul, realizat pe sfere de sticlă mai mici decât un grăunte de nisip, marchează un progres important în fizica cuantică, potrivit InterestingEngineering.

Până acum, majoritatea experimentelor din acest domeniu se desfășurau la temperaturi apropiate de zero absolut, pentru a proteja particulele de influențele mediului. În noul studiu, cercetătorii au folosit o nanoparticulă ușor eliptică, menținută într-un câmp electromagnetic. Aceasta a început să se rotească în jurul unei poziții de echilibru, fenomen pe care oamenii de știință l-au comparat cu mișcarea acului unei busole.

„Această oscilație depinde de energie și de modul în care particula este influențată de mediul înconjurător și de temperatură”, a explicat Carlos Gonzalez-Ballestero, de la Institutul de Fizică Teoretică din TU Wien, cel care a coordonat studiului.

În lumea cuantică, oscilațiile au niveluri de energie bine definite, denumite cuante de oscilație. Starea fundamentală reprezintă cel mai scăzut nivel posibil de vibrație, în timp ce stările excitate corespund unor energii mai ridicate.

Pentru a obține starea cuantică vizată, cercetătorii au folosit un sistem format din lasere și oglinzi, capabil să adauge sau să extragă energie din mișcarea nanoparticulei. Prin reglarea precisă a oglinzilor, aceștia au reușit să reducă energia rotației până aproape de starea fundamentală, asigurând o probabilitate ridicată de extragere a energiei și una redusă de adăugare.

„Energia mișcării de rotație poate fi redusă foarte eficient fără a scădea energia termică internă a nanoparticulei”, a explicat Gonzalez-Ballestero. Rezultatul este cu atât mai surprinzător cu cât particula avea o temperatură internă de câteva sute de grade. „