AKTUALIZOVANÉ 15:52

Uväznili drobné čiastočky mikrosveta

Fyzikálnu nobelovku získali vedci, ktorí stvorili kvantové väzenie. Preskúmali vďaka tomu najmenší vesmír.

Serge Haroche (vpravo) prišiel na spôsob, ako spútať časticu žiarenia.(Zdroj: TASR/AP)

Pôvodný text sme nahradili článkom z tlačeného vydania SME.

ŠTOKHOLM, BRATISLAVA. V tom svete sa ručičky hodiniek pohybujú vpred aj vzad. Mačky sú v ňom zároveň mŕtve aj živé, susedova kosačka na jeho aj vašom trávniku. V takom svete netušíte, kde kosačka naozaj kosí, akurát sa domnievate, s akou pravdepodobnosťou máte šťastie a pokosí vašu trávu.

Práve výskum tohto kvantového mikrosveta ocenila švédska Kráľovská akadémia vied. Tohtoročnú Nobelovu cenu za fyziku si odniesli Francúz Serge Haroche a Američan David J. Wineland. Objavili spôsob, ako merať aj manipulovať s jednotlivými kvantovými časticami.

Jediný fotón

Ich výskum vyzerá na prvý pohľad absurdne. Podobné čudné situácie okolo seba nezažívame a priečia sa zdravému rozumu. V kvantovom svete však v skutočnosti všetci žijeme, akurát exotické fenomény nevidíme, keďže sa odohrávajú na mikroúrovni.

info
Fakty
Kvantové väzenie

Wineland uväznil ióny berýlia a pomocou lasera ich mierne upravil tak, aby sledoval kvantovú superpozíciu.

Haroche uväznil fotón a nechal ho zraziť s iným atómom, skúmal výsledok zrážky.

Ak v nej chcete vytvoriť väzenie, musíte mreže nahradiť špeciálnymi, tri centimetre vzdialenými zrkadlami z extrémne schladeného supravodiča.

Potom medzi ne vystrelíte jediný fotón, a ak máte šťastie, prežije medzi jednotlivými odrazmi zhruba desatinu sekundy.

Na pomery mikrosveta je to však výnimočne dlhý čas, počas ktorého možno skúmať kvantové fenomény. Len sám fotón totiž za ten okamih preletí vzdialenosť, ktorú by potreboval na obkrúženie celej našej planéty.

Dôležitejšie však je, že touto Harocheho pascou s uväznenou časticou môžu vedci vyslať aj špeciálny atóm. Vzájomná zrážka a drobné zmeny vo vlastnostiach potom umožnia preskúmať, čo sa v tomto minivesmíre deje.

„Mnohé bizarné fenomény predpovedané kvantovou fyzikou nemôžeme priamo pozorovať,“ píše vo svojom stanovisku Nobelova komisia.

„Haroche a Wineland spolu so svojimi skupinami však prišli na spôsob, ako merať a kontrolovať veľmi citlivé kvantové stavy, pri ktorých sa myslelo, že sú neprístupné na priame pozorovanie.“

Bizarné fenomény

David Wineland sa k problému so zachytávaním jednotlivých častíc postavil opačne. Kým Haroche zachytával jednotlivé fotóny, americký vedec sa snažil uväzniť nabité atómy.

Využil na to laser - a teda práve fotóny, ktorým takéto ióny jemne postrkoval nielen priamo do pripravenej pasce, ale aj čiastočne im upravil vlastnosti tak, aby sa mohol pozrieť na niektoré kvantové záhady.

V princípe tak atómy berýlia dostal do situácie, keď mali súčasne dva stavy. Akoby urobil mačku zároveň živou aj mŕtvou.

„Obaja vedci nezávisle od seba vynašli a zdokonalili metódy na meranie a manipuláciu jednotlivých častíc,“ píše komisia. „Zachovali pritom ich kvantovo-mechanickú povahu. To je čosi, čo sa predtým zdalo nedosiahnuteľné.“

Kvantové počítače

Takýto výskum môže mať dôležité výsledky. Už roky sa špekuluje o budúcej generácii superpočítačov, pri ktorej budú aj tie dnes najrýchlejšie pomalými.

Kvantové počítače totiž dokážu spracovať viac informácií a dokážu ich spracúvať naraz. Odborníci pritom odhadujú, že samotné kvantové stroje zmenia našu spoločnosť podobne radikálne, ako to v minulom storočí urobili obyčajné počítače.

Winelandov tím však vďaka svojim experimentom zostrojil aj hodiny, ktoré sú stonásobne presnejšie než akýkoľvek iný prístroj.

Ak by sme takýmito hodinami začali merať čas na začiatku veľkého tresku, dnes, takmer po štrnástich miliardách rokov by sa mýlili nanajvýš o päť sekúnd.

Ceny v minulosti

Pozrite si zoznam laureátov Nobelovej ceny za fyziku.

Cenu Nobelpriset i fysik udeľuje Švédska kráľovská akadémia vied od roku 1901. Vychádza pritom zo závetu Alfreda Nobela z 27. novembra 1895, pričom ocenenie by malo byť udelené človeku, ktorý „urobil najdôležitejší objav či vynález na poli fyziky“.

Nobelovu cenu za fyziku neudelili v rokoch 1916, 1931, 1934, 1940, 1941 a 1942. Ocenenie však dodnes získalo 189 osobností a vedcov, John Bardeen dokonca dvakrát (v rokoch 1956 a 1972).

Niekoľkokrát sa v histórii Nobelovej ceny za fyziku stalo, že výbor ocenil rodinných príslušníkov. Marie Curieová a jej manžel Pierre Curie sa laureátmi ceny stali už v roku 1903 za objav prirodzenej rádioaktivity.

O dvanásť rokov neskôr ocenili otca so synom, Williama Bragga s Lawrencom Braggom (najmladší laureát v histórii Nobelových cien, mal len dvadsaťpäť rokov) za ich analýzu kryštalickej štruktúry pomocou röntgenových lúčov.

Ešte trikrát sa v histórii Nobelovej ceny za fyziku stalo, že ocenenie získali otec aj syn, nikdy však spoločne.

Ako funguje nominácia na Nobelovu cenu?

Nobelova komisia každý rok rozpošle takzvané pozvánky tisíckam akademikom, univerzitným profesorom či vedcom (vrátane minulých laureátov ocenení) z rôznych krajín, ktorí následne nominujú svojich kandidátov na konkrétne Nobelove ceny v danom roku. Komisia sa pritom snaží osloviť čo najväčší počet relevantných inštitúcií.

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. Objavte majestátne Tatry kúsok po kúsku
  2. Aké sú gastrotrendy pre rok 2018?
  3. Chcete bývať na dobrom mieste? Zakotvite v Adlerovej!
  4. Egejská riviéra: Ktoré letovisko je pre vás najlepšie?
  5. Slovensko má pralesy, púšť aj kameňopád. Už ste ich videli?
  6. Volkswagen T-Roc: Pre nerozhodných
  7. Leto 2018 v Grécku s odletom z Bratislavy
  8. Dlhopisy 7,25 % p.a. majú najvýhodnejšiu nákupnú cenu v roku
  9. Zelené Grunty vám ponúknu viac, ako očakávate
  10. Kam do tepla v januári?
  1. Attracting talent – Why Millennials are choosing to join Johnson
  2. Aké sú gastrotrendy pre rok 2018?
  3. Chcete bývať na dobrom mieste? Zakotvite v Adlerovej!
  4. Objavte majestátne Tatry kúsok po kúsku
  5. Alarica – new business project in the market of shoes
  6. Ako jazdiť na snehu alebo ľade?
  7. Egejská riviéra: Ktoré letovisko je pre vás najlepšie?
  8. Slovensko má pralesy, púšť aj kameňopád. Už ste ich videli?
  9. Toto tajomstvo vrcholoví športovci dlho skrývali
  10. Vlani sme si vyberali z vyše pol milióna inzerovaných áut
  1. Egejská riviéra: Ktoré letovisko je pre vás najlepšie? 13 152
  2. Slovensko má pralesy, púšť aj kameňopád. Už ste ich videli? 7 413
  3. Volkswagen T-Roc: Pre nerozhodných 3 211
  4. Leto 2018 v Grécku s odletom z Bratislavy 1 948
  5. Kam do tepla v januári? 1 705
  6. Objavte majestátne Tatry kúsok po kúsku 1 704
  7. Dlhopisy 7,25 % p.a. majú najvýhodnejšiu nákupnú cenu v roku 1 374
  8. First moment Turecko: využite zľavy na špičkové hotely 1 168
  9. Chcete bývať na dobrom mieste? Zakotvite v Adlerovej! 919
  10. Demänovku mieša iba jeden človek. Ako si strážia receptúru? 896

Téma: Nobelove ceny


Článok je zaradený aj do ďalších tém Nobelova cena za mier

Hlavné správy zo Sme.sk

PLUS

Čipový génius Rado Danilák: Viem, ako súperiť s Intelom

Počítačový výskumník a podnikateľ so slovenskými koreňmi vysvetľuje, ako sa môže presadiť malý hráč.

KOMENTÁRE

Prečo sa Česi rozhodli vyhodiť vlastnú krajinu do povetria

Voliči Mariana Kotlebu a Miloša Zemana sa hnevajú na 21. storočie.

TECH

Historici sa mýlia, čiernu smrť roznieslo čosi iné

Nový výskum naznačuje, ako sa problém šíril.

Neprehliadnite tiež

Fyzikálna záhada. Neutrónové hviezdy svietia aj po zrážke

Dosvit po zrážke neutrónových hviezd je čoraz jasnejší, vyvracia očakávania.

V NASA prestali pracovať. Musk musel odložiť test rakety

Američanom sa nepodarilo schváliť rozpočet. Kennedyho vesmírne stredisko prestáva pracovať.

Obchod bez radov a pokladní. Otvorili prvý Amazon Go

Obchod využíva rovnaké technológie ako autonómne autá.

Spravili krok k včasnému odhaleniu rakoviny, krvný test má veľkú úspešnosť

Test dokázal určiť aj päť typov rakoviny, na ktoré doteraz neexistuje skríning.

Prečo hrá mozog džezového a klasického pianistu rovnakú skladbu inak

Mozgy džezových a klasických pianistov fungujú rozdielne. Dokonca aj vtedy, keď hrajú tú istú skladbu.