Международен екип от физици намери необичайно приложение на квантовия компютър. С помощта кюбитите (q-bit), квантовите клетки памет, учените показаха, че светлината се движи във всички посоки с еднаква скорост, което за пореден път доказва валидността на специалната теория на относителността (СТО) на Айнщайн, се казва в статия, публикувана в списание Nature.
Този експеримент е своеобразен аналог на добре известния експеримент на Майкелсън и Морли, който бе опит през 1887 г. да се потвърди съществуването на т. н. "етер" - специална светоносеща форма на материята, в която се разпространява светлината както вълните във водата.
Опитите на Майкелсън и Морли, а също и по-късно появилата се СТО на Айнщайн, слагат край на тази погрешна теория и днешните физици знаят, че светлината и всички други форми на електромагнитно излъчване се движат във всички посоки с една и съща инвариантна скорост. По същия начин, всички закони на физиката работят по един и същ начин във всички отправни системи.
Този постулат е крайъгълният камък на всички съвременни теории, включително Стандартния модел на физиката, без него те просто няма да работят. Въпреки това, има една малка група от физици-маргинали, които се съмняват, че експериментът на Майкелсън и Морли е извършен правилно и продължават да вярват в съществуването на "светоносния етер".
Екип от учени от Института по ядрена физика в Гатчин (Русия) и Университета на Калифорния в Бъркли (САЩ) открили необичаен начин да се докаже за пореден път, че скоростта на светлината е постоянна, експериментирайки с кюбитите - клетки памет и най-простия изчислителен модул на квантовите компютри.
По време на един от експериментите си, изследователите забелязали, че кюбитите на база електрони би трябвало да реагират на най-малките промени в структурата на пространството. Ако то е нееднородно, би трябвало да се наруши работата на кюбитите, например, ако са в силно магнитно поле.
Учените провели експеримент, аналогичен на експеримента на Майкелсън-Морли, но с електрони вместо фотони светлина. Във вакуумна камера те изолирани два калциеви йони, частично вплетени на квантово ниво като в един квантов компютър и наблюдавали енергиите на електроните в йоните в продължение на 24 часа и дали ще се прекъсне връзката между тях заради въртенето на Земята.
Ако пространство се сплесква в едно или повече направления, енергията на електроните би трябвало да се промени за този период. Схема: Hartmut Haeffner
"Както се оказа," - заяви Хартмут Хафнер (Harmut Haeffner), професор по физика в Университета Бъркли, - "пространството е изотропно и светлината се движи с една и съща скорост нагоре, надолу и настрани..."
Вероятността резултатът от експеримента да е погрешен е пренебрежимо малка - 10-18 , 100 пъти по-добре от предишни експерименти с електрони и пет пъти по-добре от експерименти като на Майкелсън и Морли, в които се използва светлина.
"За първи път са използвани инструменти, които се употребяват за предаване и обработка на квантовата информация за проверка на основните видове симетрия. С други думи, успяхме да създадем квантово състояние, което по принцип не реагира на фоновия шум и по този начин остава чувствително по отношение на нарушения в структурата на пространството. Бяхме много изненадани, че експериментът веднага сработи и сега имаме един фантастичен метод за измерване на много малки смущения на пространство" - казва Хартмут Хафнер в интервю за пресслужбата на университета.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
30.01 2015 в 01:21
Последни коментари