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



Kuula, mis häält teevad lohukivid

Mis on lohukivid? Kuidas lohukivid seostuvad loodusmaastiku, üksteise ja muististega? Millist häält lohukivid teevad? Millist tüüpi kividega on kõige tõhusam lohke kivi sisse toksida? Kui kaua ühe lohu tegemine üldse aega võtab?

Paastupäevik | kirjutab Allan: patuga pooleks paastudes

Novaatori paastueksperiment on jõudnud 22. päevani. Selles paastupäeviku sissekandes jagab katsealune Allan oma viimase kahe nädala paastukogemust, mis tema hinnangul on olnud äärmiselt valgustav ning kogemuste rohke.

Ka emased tihased laulavad

Talvise pööripäeva järel päevade pikenedes hakkavad linnud üha aktiivsemalt laulma. Kui mitte varem, siis hiljemalt jaanuari lõpu päikselistel päevadel võib rasva- ja sinitihaseid laulmas kuulda.