Izraelskí výskumníci urobili priekopný objav v oblasti kvantovej mechaniky a odhalili pozoruhodný mechanický systém, ktorý napodobňuje zložité správanie kvantových systémov. Tento objav rozjasňuje komplexnú dynamiku kvantovej mechaniky, ktorá sa doteraz považovala za mimo priameho pozorovania.
Tradičné kvantové systémy, ktoré pôsobia na mikroskopickej úrovni, vždy predstavovali výzvy vzhľadom na priame pozorovanie kvôli ich vlnovej povrche a komplexnej dynamike. Tím výskumníkov z Telavivskej univerzity, v spolupráci s Dr. Izharom Nederom z jadrového výskumného centra Soreq, vyvinuli systém, ktorý umožňuje vizualizáciu týchto javov.
Využitím siete spojených kyvadiel boli výskumníci schopní replicovať dynamické pravidlá charakteristické pre kvantové systémy. Vytvorením radu 50 kyvadiel s rôznymi dĺžkami strún a kontrolovanými spojeniami efektívne reprodukovali správanie pozorované vo špecializovaných „topologických“ materiáloch.
Topologické materiály sú triedou materiálov, ktoré preukazujú jedinečné elektronické vlastnosti, pričom sú niektoré elektronické stavy chránené pred narušením malými zmenami v prostredí materiálu. Tieto materiály sľubujú veľký potenciál pre aplikácie v kvantovom počítaní a elektronike s nižšou spotrebou energie.
Jedným z kľúčových zistení štúdie bolo priame pozorovanie javov ako Blochove oscilácie a Zenerove tunelovanie, ktoré sú dôležité pre porozumenie správania sa elektrónov v periodických systémoch ako kryštály. Aktivovaním vĺn v rade kyvadiel a sledovaním ich šírenia boli výzkumníci schopní merať vývoj týchto javov, čo sa doteraz považovalo za nemožné v kvantových systémoch.
Okrem toho experiment poskytol poznatky o vývine vĺn v topologických médiách, čo je tradične náročný aspekt kvantovej mechaniky na štúdium priamo. Tým, že starostlivo nastavili rad kyvadiel, výskumníci úspešne napodobili správanie elektrónov v topologických aj triviálnych stavoch, čo umožnilo klasifikovať tieto rozdielne stavy na základe jemných rozdielov v pohybe kyvadiel.
Hoci rada kyvadiel nemôže úplne napodobniť povahu kvantových systémov, tento experiment otvára cestu k ďalšiemu preskúmaniu účinkov hluku, nečistôt a úniku energie na dynamiku vĺn v rámci kvantovej mechaniky. Tento prelom otvára nové možnosti pre porozumenie a manipuláciu kvantových systémov, privádza nás bližšie k odomykaniu tajomstiev tohto fascinujúceho poľa.
The source of the article is from the blog newyorkpostgazette.com