Совершён невероятный прорыв в изучении квантовой механике

Совершён невероятный прорыв в изучении квантовой механике

Группа исследователей из «Университета Центральной Флориды» (University of Central Florida) создала самый короткий лазерный импульс в мире, и в своём процессе предоставила учёным новый инструмент, с помощью которого можно смотреть на квантовую механику в действии — то, что было скрыто до недавнего времени, сообщает «SciencePlanet.ru».

«UCF» профессор Ценгу Чанг из «Department of Physics» и «College of Optics and Photonics», привёл усилия, которые сгенерировали 67-аттосекундные импульсы жёсткого ультрафиолетового излучения. Результаты его исследования были опубликованы в онлайн-журнале «Optics Letters».

Аттосекунда, является непостижимым квинтиллионом доли секунды. Иными словами за 1 секунду команда Чанга произвела 15 миллионов миллиардов импульсов. Это достижение является ещё более примечательным, так как команда добилась таких результатов не применяя специализированное оборудование.

«Успех доктора Чанга в создании самых коротких импульсов света откроет новую дверь к ранее скрытому миру, в котором мы сможем наблюдать за электронами, движущимися в атомах и молекулах, и последующими химическими реакциями», — сказал Майкл Джонсон, декан в «UCF College of Sciences». «Поразительно представить, что теперь мы можем смотреть на квантовую механику в действии».

Квантовая механика — это изучение физики на микроскопическом уровне, в частности, наблюдение за энергией и материей в этом незначительном масштабе.

Данная техника поможет учёным понять, как можно использовать энергию для передачи данных, поможет в разработке новых методов лечения рака или в диагностики заболеваний. Это открытие стало первым значительным прорывом в области лазерного импульса за последние четыре года.

Аттосекундные импульсы впервые были продемонстрированы в 2001 году. С тех пор учёные всего мира пытаются сделать более короткие по продолжительности импульсы, которые помогут понять субатомный мир. Предыдущий рекорд в размере 80-аттосекундных импульсов был поставлен в 2008 году в «Институте имени Макса Планка» (Max Planck Institute) в Гархинге, Германия.

«Стремление к генерации самых коротких световых импульсов продолжается с момента изобретения лазера, более пяти десятилетий назад», — сказал Бахаа Салеха, декан «Creol», «College of Optics and Photonics». «Теперь же, новый рекорд в этой олимпийской гонке ставит доктор Чанг и открывает новые горизонты для наблюдения и записи сверхбыстрых динамических атомных явлений».

Команда Чанга выполнила свою работу в «Florida Atto Science & Technology» (FAST), лаборатория в здании «UCF Physical Sciences».

Используя беспрецедентную мощность лазерного излучения Чанг и его коллеги провели исследования на высоком уровне в весьма маленькой лаборатории. Команда Чанга изобрела метод, названный «Двойная оптическая решётка» (Double Optical Grating), который позволяет ультрафиолетовому излучению быть отрезанным, собрав максимальное количество энергии в самый короткий световой импульс. В дополнение к созданию светового импульса, Чанг создал ещё более «быструю» камеру для его измерения, названную «Phase Retrieval by Omega Oscillation Filtering» (PROOF).

Данное исследование финансировалось «Department of Defense’s Multidisciplinary University Research Initiative» и «Национальным научным фондом» (National Science Foundation).

Источник: scienceplanet.ru

Похожие новости:
Число Пи нашли в квантовой механике
Физик Карл Хаген и математик Тамар Фридман из Рочестерского университета в штате Нью-Йорк вывели формулу для числа Пи из квантовой механики. Результаты своих исследований авторы опубликовали в Journal of Mathematical Physics. В своей работе ученые использовали вариационный принцип для определения ..
2015-11-12 2521 0 Научные открытия
3
Ученые доказали существование параллельных миров
Открытие в области математики, которое сделала команда ученых из Оксфордского университета, доказывает, что параллельные миры действительно существуют. Сама теория таких миров появилась еще в 1950 в США (ее автор - Хью Эверетт) и объяснила тайны квантовой механики, вызывавшие споры ученых. В эвереттовской «многомирной» ..
2012-10-7 4373 2 Научные открытия
1
Геометрия помогла определить степень квантовой запутанности
Физики из Ноттингемского университета в Великобритании предложили простой геометрический способ определения степени запутанности двух, трех или четырех кубитов — квантовых аналогов классических битов. Исследование авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко о нем сообщается на сайте Phys.org.Ученые ..
2016-02-23 2060 0 Научные открытия
1
Физики вывели квантовую механику из полевой теории струн
Американские физики-теоретики продемонстрировали возможность получения квантовомеханических соотношений из специального случая струнной теории поля (полевой теории струн). Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physics Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Университета Южной ..
2014-11-05 2521 0 Научные открытия
1
Немецкий школьник сделал открытие в классической механике
Немецкий школьник Шаурийя Рай решил сразу две серьезные математические задачи, участвуя в конкурсе Дрезденского университета. Об этом сообщает издание The Local. Сам конкурс завершился в марте 2012 года, однако только сейчас решение школьника прошло проверку профессиональными математиками. ..
2012-05-24 2752 0 Научные открытия
0
Совершён невероятный прорыв в биометрии
Забудьте про цифровые отпечатки пальцев, про радужную оболочку глаза и голосовую идентификацию. Следующей новинкой в биометрии могут стать ваши острые коленки. Коленные чашечки, как и отпечатки пальцев, так же, как и другие части нашего тела, являются для каждого из нас уникальными и могут очень ..
2013-01-26 1881 0 Научные открытия
0
Ученые изучили прогнозы в квантовой механике
Квантовая запутанность является ключом к квантовым вычислениям, криптографии и многих других реальных приложений квантовой механики. Она также является одним из самых странных явлений во Вселенной, преодолевая барьеры пространства и времени, связывая весь космос в единое целое. Ученые ..
2013-06-12 1932 0 Научные открытия
0
Китай осуществит квантовую телепортацию на 1200 километров
Китайские ученые летом 2016 года проведут первый в мире эксперимент по осуществлению квантовой телепортации на расстояние более 1200 километров. Об этом сообщает Nature News.Для эксперимента ученые планируют запустить в июне 2016 года спутник. Таким образом, ..
2016-01-14 2465 0 Научные открытия
1
Ученые впервые наблюдали квантовый парадокс Чеширского кота
Физикам Франции, Австрии и США в Институте Лауэ-Ланжевена (Гренобль, Франция) удалось провести эксперимент, в результате которого они измерили магнитный момент нейтрона независимо от положения самого нейтрона. Явление, которое наблюдали ученые, называется парадоксом Чеширского кота. Результаты своих ..
2014-07-30 2593 0 Научные открытия
0
Физики продемонстрировали надежную квантовую телепортацацию
Ученые из Нидерландов и Великобритании продемонстрировалии квантовую телепортацию между двумя кубитами, разделенными расстоянием в три метра. Краткое сообщение об исследовании доступно на сайте Делфтского технического университета в Нидерландах, а статья ученых опубликована в журнале Science. Ученым удалось передать на расстояние квантовую ..
2014-05-30 2244 0 Научные открытия
0
Ученые получили изображения кота Шредингера
Физики из Вены и Нью-Йорка впервые продемонстрировали снимки камеры, когда последняя не видела оригинал изображения. Визуализация, сделанная аппаратом при помощи трафарета и лазеров, имеет форму кошек и символически напоминает о квантовом эффекте кота Шредингера. Результаты своих исследований ..
2014-08-28 2437 0 Научные открытия
0
Физики запутали рекордное число фотонов
Китайские физики запутали рекордное число фотонов — 10 частиц. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко о нем сообщает издание Physics.Для запутывания пары фотонов, идущих в одном и том же направлении с одной и той же поляризацией, ученые пропускали свет через пару ..
2016-11-18 3982 0 Научные открытия
0
Ученые установили новый рекорд в квантовой телепортации
Ученым удалось добиться новых успехов в области квантовой телепортации. Исследователи смогли преуспеть в передаче через оптоволоконный кабель квантового состояния частиц света (фотонов) на расстояние 25 км. Эксперимент был основан на квантово-запутанных частицах — так называют квантовые объекты, которые ..
2014-12-11 2498 0 Научные открытия
0
Физики разрешили парадокс Хокинга о потере информации в черных дырах
Физики из США в своей работе показали, что черная дыра не теряет информацию вследствие испарения объекта из-за эффекта Хокинга-Грибова. Результаты своих исследований ученые опубликовали в журнале препринтов ArXiv, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте fromquarkstoquasars.com. Американские физики учли ..
2015-04-08 4942 0 Научные открытия
5
Учёными совершён прорыв в изучении болезни Альцгеймера
Основные причины болезни Альцгеймера ещё не полностью изучены, но немало свидетельств указывает на накопление бета-амилоида — белок, являющийся токсичным для нервных клеток. Бета-амилоид образуется в результате деятельности ряда ферментов, один из них называется «BACE1». Большинство пациентов с болезнью Альцгеймера ..
2012-08-21 1736 0 Научные открытия
0