بومرنگ کوانتومی: فیزیکدانان برای اولین بار متوجه اثر عجیبی شدند

صدها هزار اتم لیتیوم که تا نزدیک به صفر مطلق سرد شده اند، یک اثر کوانتومی عجیب و غریب تا حدودی شبیه جهش از خود نشان می دهند.

توسط کارملا بادویک کالاهان

برای اولین بار، محققان توانستند پدیده عجیبی به نام اثر پرش کوانتومی را نشان دهند.

دیوید ولد از دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا و همکارانش صدها هزار اتم لیتیوم را نزدیک به صفر مطلق در یک جعبه کوچک بدون هوا خنک کردند. آنها از لیزر برای مرتب کردن اتم های لیتیوم در یک خط و نگه داشتن آنها در یک حالت کوانتومی خاص استفاده کردند که امیدوارند اثر پرش را آشکار کند.

سپس محققان از لیزر برای به حرکت درآوردن اتم ها استفاده کردند. این باعث شد که آنها از حرکت میانگین صفر به تکانه میانگین مثبت بروند. اگر همین تغییر برای توپ رخ می داد، توپ به دور می چرخید، اما به دلیل اثر پرش کوانتومی، تیم متوجه شد که میانگین تکانه اتم ها به سرعت به صفر باز می گردد.

نظریه پردازان در ابتدا پیشنهاد کرده بودند که این اثر برگشتی می تواند زمانی رخ دهد که الکترون ها در داخل یک کریستال پر از ذرات خاک حرکت کنند، اما ثابت شده است که اثبات و مطالعه آن دشوار است. وایلد و تیمش با تمرکز بر روی اتم‌های بسیار سرد که می‌توان آنها را دقیقاً با لیزر دستکاری کرد، از این مشکل اجتناب کردند.

وایلد و همکارانش آزمایش جدید را در کنفرانس DAMOP در اورلاندو، فلوریدا، در ماه می ارائه کردند.

هدف بعدی، او می‌گوید، تعیین این است که آیا زمانی که اتم‌های بسیار سرد با یکدیگر تعامل بسیار شدیدی دارند، بازگشت مجدد اتفاق می‌افتد یا خیر. رفتار چنین اتم‌های بسیار هماهنگ به خوبی درک نشده است، بنابراین دیدن جهش آنها می‌تواند چیز جدیدی در مورد فیزیک کوانتومی آشکار کند.