Home » Știință » Pentru prima dată, rotația Pământului a fost măsurată cu inseparabilitatea cuantică

Pentru prima dată, rotația Pământului a fost măsurată cu inseparabilitatea cuantică

Pentru prima dată, rotația Pământului a fost măsurată cu inseparabilitatea cuantică
Foto: Marco Di Vita/Universitatea din Viena
Publicat: 21.06.2024

Rotația Pământului a fost măsurată de către o echipă de fizicieni folosind fotoni (particulele de lumină) care experimentează un fenomen cuantic numit inseparabilitate. Aceasta le permite să mărească precizia măsurătorii de 1.000 de ori și ar putea fi folosită pentru a explora întrebări fundamentale ale fizicii.

V-ați putea întreba de ce acest lucru nu a mai fost folosit până acum. Răspunsul este că inseparabilitatea cuantică este o stare foarte delicată. Două particule sunt „încâlcite” și aparțin brusc unei singure stări. Indiferent de cât de departe sunt una de cealaltă, interacțiunea cu una o va afecta pe cealaltă, dar starea poate fi perturbată și particulele se întorc la starea lor „neîncâlcită”.

O modalitate de a măsura rotațiile folosind lumina este folosind un instrument numit interferometru Sagnac. Lumina este trimisă printr-o buclă în direcții opuse și, datorită rotației sistemului, o parte va ajunge înapoi la început în momente diferite. Dacă lumina în cauză este o pereche de fotoni „încurcați” care merg în sensuri opuse, se întâmplă ceva foarte specific. Este ca și cum ai trimite aceeași lumină în ambele direcții în același timp și întârzierea de timp dintre cele două se dublează, explică IFL Science.

Rotația Pământului a fost măsurată folosind inseparabilitatea cuantică

Pentru a profita de această proprietate numită super-rezoluție, cercetătorii de la Universitatea din Viena (Austria) au trimis fotoni încâlciți printr-o fibră optică lungă de 2 kilometri organizată într-o buclă. Ei au reușit să mențină zgomotul sistemului scăzut și stabil timp de câteva ore, permițându-le fotonilor încurcați să-i supraviețuiască călătoriei prin sistem.

Un astfel de dispozitiv este realizat pentru a măsura activ rotația și există o sursă de rotație sub picioarele noastre. Pământul. Acest dispozitiv aduce în sfârșit mecanica cuantică la un nivel de sensibilitate care a fost realizat înainte doar cu lumină standard, neîncurcată.

„Aceasta este o etapă semnificativă deoarece, la un secol după prima observație a rotației Pământului folosind lumină, inseparabilitatea cuantică a fotonilor individuali a ajuns în sfârșit la aceleași regimuri de sensibilitate”, a declarat coautoarea Haocun Yu.

O soluție foarte „simplă”

Rotația Pământului a fost măsurată, dar nu acesta a fost scopul acestui dispozitiv. Interferometrul Sagnac este conceput drept un mod de a măsura cu precizie rotația sistemelor independent de rotația Pământului. Din acest motiv, echipa a trebuit să găsească o modalitate de a izola rotația care provine de la faptul că ne aflăm pe o planetă care se rotește.

„Esența problemei constă în stabilirea unui punct de referință pentru măsurătoarea noastră, unde lumina rămâne neafectată de efectul rotației Pământului. Având în vedere incapacitatea noastră de a opri Pământul din rotire, am conceput o soluție alternativă: împărțirea fibrei optice în două bobine de lungime egală și conectarea acestora printr-un comutator optic”, a explicat autorul principal, Raffaele Silvestri.

Această soluție, care s-a rezumat în esență la un comutator, le-a permis să anuleze semnalul de rotație al Pământului. „Am păcălit practic lumina să creadă că este într-un univers care nu se rotește”, a continuat Silvestri.

Această descoperire reprezintă primul pas într-un nou mod de a măsura rotația și nu doar atât; cercetătorii au mari așteptări pentru posibilele aplicații viitoare.

„Cred că rezultatul și metodologia noastră vor pune bazele pentru îmbunătățiri ulterioare în sensibilitatea la rotație a senzorilor bazați pe inseparabilitate. Acest lucru ar putea deschide calea pentru experimente viitoare care testează comportamentul inseparabilității cuantice prin curburile spațiu-timpului”, a adăugat autorul Philip Walther.

Studiul este publicat în jurnalul Science Advances.

Vă recomandăm să citiți și:

Soarele s-a dezlănțuit! Două erupții colosale au avut loc în mai puțin de 12 ore

Mai mulți asteroizi potențial periculoși amenință planeta Marte

Telescopul Webb a găsit cea mai îndepărtată galaxie observată până acum

Ingredientele esențiale ale vieții se formează mai ușor în spațiul cosmic decât pe Pământ

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Cum atacă nicotina vasele de sânge?
Cum atacă nicotina vasele de sânge?
Timp de mai bine de 10.000 de ani, oamenii au trăit la peste 2.000 de metri altitudine în Munții Pirinei, dezvăluie un studiu
Timp de mai bine de 10.000 de ani, oamenii au trăit la peste 2.000 de metri altitudine în Munții Pirinei, dezvăluie un ...
Cercetătorii au descoperit cea mai rapidă stea din Calea Lactee
Cercetătorii au descoperit cea mai rapidă stea din Calea Lactee
Cea mai vârstnică persoană din lume care încă trăiește s-a născut înainte de scufundarea Titanicului
Cea mai vârstnică persoană din lume care încă trăiește s-a născut înainte de scufundarea Titanicului
Primul șarpe din lume care a primit un tratament revoluționar împotriva cancerului folosit de obicei la oameni
Primul șarpe din lume care a primit un tratament revoluționar împotriva cancerului folosit de obicei la oameni
Cum putem folosi cojile de usturoi pentru a ține tânțarii la distanță?
Cum putem folosi cojile de usturoi pentru a ține tânțarii la distanță?
Vlad Ţepeş, unul dintre cele mai controversate personaje din istoria Românilor
Vlad Ţepeş, unul dintre cele mai controversate personaje din istoria Românilor
Una dintre marile regiuni ale Europei, în pericol din cauza secetei extreme
Una dintre marile regiuni ale Europei, în pericol din cauza secetei extreme
Tot mai mulți europeni preferă banii cash. Mai multe bancnote în circulație astăzi decât înainte de pandemie
Tot mai mulți europeni preferă banii cash. Mai multe bancnote în circulație astăzi decât înainte de pandemie
Orașul militar spectaculos ascuns sub pădurile și dunele de pe litoralul polonez al Mării Baltice
Orașul militar spectaculos ascuns sub pădurile și dunele de pe litoralul polonez al Mării Baltice
O țară preferată de români, în alertă din cauza unui virus periculos
O țară preferată de români, în alertă din cauza unui virus periculos
Nunta Principesei Elisabeta și o întâmplare neobișnuită cu ambasadorul Olandei
Nunta Principesei Elisabeta și o întâmplare neobișnuită cu ambasadorul Olandei
Hoinarul de la malul mării: Jean Constantin, haina simplă a unui talent uriaș
Hoinarul de la malul mării: Jean Constantin, haina simplă a unui talent uriaș
Molecula care leagă de o mie de ori greutatea ei în apă: ce este, de fapt, acidul hyaluronic (P)
Molecula care leagă de o mie de ori greutatea ei în apă: ce este, de fapt, acidul hyaluronic (P)
Tratate și nunți regale: cum a încercat România Mare să își apere frontierele
Tratate și nunți regale: cum a încercat România Mare să își apere frontierele
Pentru prima dată, băuturile îndulcite cu zahăr au fost asociate cu cancerul la stomac
Pentru prima dată, băuturile îndulcite cu zahăr au fost asociate cu cancerul la stomac
Ora la care mănânci micul dejun ar putea prezice cât vei trăi
Ora la care mănânci micul dejun ar putea prezice cât vei trăi
Test de cultură generală. De ce dăm din mâini atunci când mergem?
Test de cultură generală. De ce dăm din mâini atunci când mergem?