Ezt még Einstein se hitte volna

Albert Einstein egyetlen fotont egyetlen másodpercre szeretett volna csapdába ejteni, álmát a franciaországi Laboratoire Kastler Brossel (LKB) kutatóinak sikerült túlszárnyalniuk, akik kísérleteikről a Nature online kiadásában számoltak be.

A foton a fény alapegysége, amelyet akkor figyelhetünk meg, amikor eltűnik: szemünk elnyeli, majd megsemmisíti a fotonokat, „lefordítva” a saját „nyelvére” az általuk hordozott információt. A fotonok megsemmisülése azonban nem „kötelező”, négy évvel ezelőtt az LKB kutatócsoportjának áttörést sikerült elérnie, amikor több százszor figyelhetett meg „csapdába ejtett” egyetlen, azonos frekvenciájú fotont – olvasható a PhysOrg tudományos hírportálon.

A kutatócsoport új tanulmányában azt ismerteti, miként sikerült stabilizálniuk adott számú fotont két szupravezető tükör által alkotott „üregben”, úgynevezett fotondobozban. Ez a kvantumállapot stabilizációjának első sikeres kísérlete.

A stabilizálás egy rendszer működését biztosítja. A sütő esetében például az optimális hőmérséklet fenntartása a termosztát feladata, a kvantumok mikrovilágában azonban a „mérőműszer”, a „termosztát” megváltoztatja a rendszer állapotát.

A kvantumállapot stabilizációja magában foglalta a méréseket, amelyeket az „üregbe” injektált és szuperérzékeny „műszerként” működő atomok segítségével végezték. Ennek során ugyan nem tudták pontosan meghatározni a fotonok számát, csupán becsléseket végeztek. Ráadásul, mint minden más kvantummérés esetében, a „műszer” megváltoztatta az „üreg” állapotát. A monitor, azaz a „termosztát” azonban figyelembe vette a mérés során keltett „zavarokat”, s az üreg visszatért abba az állapotba, amelyben pontosan meghatározott számú foton létezett.

A kvantum valami mérhetőnek az alapvető egysége, a kvantumfizikában a legkisebb adag, amellyel egy mérhető mennyiség növelhető. Az energia kvantuma például a foton, egy adott frekvenciájú, hullámszerű csomag. Kvantumállapot bármely állapot, amiben egy kvantummechanikai rendszer lehet.

(MTI)