Menghindari prinsip ketidakpastian dalam fisika kuantum

Skema drumhead yang terlibat. Kredit: Universitas Alto

Teknik baru ini pertama kali menemukan aturan fisika kuantum yang berusia hampir 100 tahun.

Prinsip ketidakpastian, yang pertama kali diperkenalkan oleh Warner Heisenberg pada akhir 1920-an, adalah konsep dasar mekanika kuantum. Di dunia kuantum, partikel seperti elektron yang memberi daya pada semua produk listrik juga dapat berperilaku seperti gelombang. Akibatnya, partikel tidak dapat memiliki posisi dan gerakan yang ditentukan pada saat bersamaan. Misalnya, mengukur kecepatan suatu partikel akan mengganggu posisi dan oleh karena itu posisinya tidak dapat ditentukan secara spesifik.

Penelitian terbaru, diterbitkan Ilmu, Sebuah tim yang dipimpin oleh Profesor Mika Silanpi dari Universitas Alto di Finlandia telah menunjukkan bahwa ada cara untuk memutarbalikkan prinsip ketidakpastian. Tim tersebut termasuk Dr Matt Woolley dari Universitas New South Wales di Australia, yang mengembangkan model teoritis untuk eksperimen tersebut.

Alih-alih partikel dasar, tim bereksperimen dengan objek yang lebih besar: dua kepala drum yang gatal seperlima dari lebar rambut manusia. Para drumhead dengan hati-hati dipaksa melakukan perilaku kuantum secara mekanis.

“Dalam pekerjaan kami, para drumhead mendemonstrasikan gerakan kuantum gabungan. Gendang bergetar berlawanan arah satu sama lain, seperti ketika salah satu dari mereka berada di posisi terakhir dari siklus getaran, yang lain berada di posisi yang berlawanan pada saat yang bersamaan. Dalam situasi ini, jika dua drum dianggap sebagai entitas kuantum-mekanik, maka ketidakpastian gerakan drum kuantum dihilangkan, ”jelas penulis utama studi tersebut, Dr. Lor Marcier de Lepin.

Ini berarti bahwa para peneliti dapat secara bersamaan mengukur posisi dan kecepatan dua drumhead – yang tidak mungkin dilakukan menurut prinsip ketidakpastian Heisenberg. Pelanggaran aturan memungkinkan mereka untuk mengidentifikasi kekuatan lemah yang ekstrim yang menggerakkan para drumhead.

“Satu drum bereaksi berlawanan dengan semua energi drum lainnya, dengan jenis massa negatif,” kata Silanpa.

Selain itu, para peneliti menggunakan hasil ini untuk memberikan bukti terkuat hingga saat ini bahwa objek sebesar itu dapat menunjukkan apa yang dikenal sebagai keterjeratan kuantum. Objek yang terlibat tidak dapat dijelaskan secara independen satu sama lain, meskipun mereka mungkin memiliki divisi spasial yang besar dan sewenang-wenang. Entangulasi memungkinkan pasangan objek berperilaku dengan cara yang bertentangan dengan fisika klasik dan merupakan sumber utama di balik munculnya teknologi kuantum. Misalnya, komputer kuantum dapat melakukan kalkulasi yang diperlukan untuk menemukan obat baru lebih cepat daripada superkomputer mana pun.

Dalam objek makroskopis, efek kuantum seperti keterjeratan sangat rapuh dan mudah dihancurkan oleh gangguan apa pun di lingkungan sekitarnya. Oleh karena itu, percobaan dilakukan pada temperatur yang sangat rendah, hanya seratus derajat di atasnya Nol, tentu saja Pada -273 derajat

Kedepannya, kelompok peneliti akan menggunakan konsep-konsep ini dalam eksperimen laboratorium yang bertujuan untuk eksplorasi yang saling mempengaruhi terkait dengan mekanika kuantum dan gravitasi. Kepala drum yang bergetar juga dapat bertindak sebagai antarmuka untuk menghubungkan node dari jaringan kuantum terdistribusi yang lebih besar.

Referensi: “Mekanika Kuantum – Subsistem Bebas dengan Osilator Mekanis” oleh Lor Marcier de Lopin, Caspar F. Oklahoman-Corpie, Matthew J. Woolley dan Mika A. Celampy, 7 Mei 2021, Ilmu.
DOI: 10.1126 / Science.FF5389

Grup Silanpa adalah bagian dari National Center of Excellence, Quantum Technology Finland (QTF). Studi ini dilakukan dengan menyediakan lingkungan kerja mutakhir untuk penelitian kompetitif di Antonna, infrastruktur penelitian akses terbuka nasional, ilmu nano dan teknologi, dan teknologi kuantum. Otaenno diselenggarakan oleh Universitas Alta dan VTT.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Menyelidiki lebih dalam tentang asal usul sinar kosmik dengan gerakan Brown geometris

Representasi skema sinar kosmik yang merambat melalui awan magnetik. Kredit: Salvatore Buonocore Model simulasi menyediakan langkah pertama dalam mengembangkan algoritma untuk meningkatkan metode deteksi. Sinar...

Penyerapan elektron terpisah yang ditangkap dalam film

Film menangkap gambar penangkapan elektron terpisah. Kredit: Javier Marmolejo Para peneliti di Universitas Gothenburg telah mengamati penyerapan satu elektron oleh tetesan melayang dengan amplitudo...

Perlindungan probiotik? Bakteri Usus Ditemukan Melindungi Usus Terhadap Virus COVID-19

Para peneliti dari Universitas Yonsei di Korea Selatan telah menemukan bahwa bakteri tertentu yang hidup di usus manusia mengeluarkan obat yang menghambat SARS-CoV-2. ...

Menggali sejarah populasi Neanderthal menggunakan DNA nuklir purba dari sedimen gua

Galeri patung gua di Spanyol utara. Penulis: Javier Trueba - film sains Madrid DNA mitokondria manusia purba telah diekstraksi dari deposit gua, tetapi nilainya...

Sakelar Semikonduktor Berpanduan Laser untuk Komunikasi Generasi Selanjutnya

Insinyur Laboratorium Nasional Lawrence Livermore telah menemukan jenis baru sakelar semikonduktor yang digerakkan oleh laser yang secara teoritis dapat mencapai kecepatan lebih tinggi pada...

Newsletter

Subscribe to stay updated.