Kvantsiire võtab veidi aega ({{commentsTotal}})

Väikeste asjade maailmas kehtivad kvantfüüsika seadused, mis tähendab muu hulgas seda, et paljud nähtused, mis tavaarusaama järgi võiksid olla sujuvad, kulgevad mikromaailmas jõnksakalt. Kui näiteks aatomi peale langeb valguseosake footon, suureneb tuuma ümber tiirutava elektroni energia hüppeliselt.

Füüsikud eeldavad tihtilugu, et sellised kvantsiirded, nagu nad neid nimetavad, käivadki sõna otseses mõttes ühe hetkega, hopsti, ühest olekust teise. Nüüd aga on Austria ja Saksa teadlased uurinud kvantsiirdeid uudse meetodiga, kasutades ülilühikesi lasersähvatusi, ja saanud senisest täpsemini teada, kui palju kvantsiirded tegelikult siiski aega võtavad.

Joachim Burgdörfer Viini tehnikaülikoolist ja ta kolleegid uurisid footonite neeldumist heeliumi aatomitel. Neil aatomitel on tavaliselt kaks elektroni, aga laserist lastud suure energiaga footon võib ühe elektroni aatomist välja lüüa, nii et järele jääb ühe elektroniga heeliumi ioon.

Mõnikord, mitte küll alati, võib aga juhtuda, et see teine elektron, mis heeliumi iooni alles jääb, saab ka samalt laserifootonilt väikese portsu energiat juurde, mis pole küll siiski enam nii suur, et ioonist välja lennata. Mõlemal juhul ent on tegemist kvantsiirdega: üks elektron saab ühe jõnksuga nii palju energiat juurde, et lendab lausa aatomist välja, aga ka teine elektron võib seejuures natuke vähem, aga ikka jõnksaki energiat juurde saada.

Teadlased näitasid nüüd oma katses, et need kahesugused kvantsiirded võtavad eri palju aega. See aeg on mõlemal puhul küll väga-väga väike, mõned atosekundid ehk mõned miljardikud miljardikud sekundid, aga selgub, et juhul, kui ka teine elektron footonilt energiat saab, siis kulub kvantsiiretele kokku õige pisut vähem aega kui sel juhul, kui ainult üks elektron energiat saab.

See võib nüüd veel omakorda mõistatuslik tunduda, et miks keerulisem nähtus kiiremini kulgeb, aga Burgdörfer ja kolleegid kirjutavad ajakirjas Nature Physics, et tulemus on varem tehtud teoreetiliste arvutustega ilusti kooskõlas.

Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa



ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: