Artikkel on rohkem kui viis aastat vana ja kuulub arhiivi, mida ERR ei uuenda.

Soome füüsikud sidusid kvantvälja sõlme

Foto: Aalto ülikool

Kvantmaailm on kummaline ja veel kummalisemaks läheb, sest rühmal soome ja ameerika füüsikutel on nüüd õnnestunud kvantväli sõlme keerata.

Niinimetatud kvantsõlmede võimalikkust on füüsikud seni ainult teoreetiliselt hoomanud, aga Mikko Möttönen Helsingist Aalto ülikoolist kirjutavad ajakirjas Nature Physics, et on neid sõlmi ka nüüd tegelikult teinud.

Möttönen ja kolleegid tegid kõigepealt rubiidiumgaasist Bose-Einstein kondensaadi st ülimalt krõbekülma pilve, mis koosneb küll paljudest suurest külmast väga aeglaseks muutunud aatomitest aga käitub mõnes mõttes nagu üks suur aatom. Siis mõjutasid teadlased kondensaati ehk ülikülma superaatomit kiiresti muutuva magnetväljaga. Just selle tulemusel moodustuski kondensaadi sisse sõlm.

Seejuures see nö aines, mis sõlme keerati, oli kondensaadisisene kvantväli. Sellises väljas asub igas punktis piltlikult öeldes väike matemaatiline nooleke, millel on mingi kindel suund. Kiiresti muutuv magnetväli sättis need noolekesed omapäraseks mustriks, mis koosnes rõngastest.

Rõngaid on aga väga palju ja need on üksteisega põimunud, nii et iga rõngas käib teistest rõngastest läbi. Selline põimunud rõngastik ongi see kvantsõlm, mille Möttönen ja ta kolleegid lõid. Sõlm moodustus magnetvälja toimel väga kiiresti, vähem kui millisekundiga ja oli selles mõttes püsiv, et rõngaid ei saanud üksteisest lahti harutada muidu, kui tervet struktuuri ära lõhkudes.

Teadlased on ka varem teinud sedasorti sõlmi mitmesugustest ootamatutest materjalidest, näiteks valgusest või veest. Tuntud 19. sajandi füüsik lord Kelvin oletas, et aatomid kujutavad endast just niisuguseid sõlmi, mis on tekkinud tervet ilmaruumi täitva olluse – eetri – sisse. Kvantsõlmedel nähakse aga ka praktilisi kasutusvõimalusi. Neid loodetakse rakendada näiteks kvantarvutites.

Möttönen ütles YLE raadiole ka, et sedasorti teaduslikud edulood tugevdavad kindlasti välismaal Soome mainet.

Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa

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: