Nic není nemožné! Vědci vytvořili kvantový hologram

Vědci se ještě do nedávné doby domnívali, že vytvořit kvantový hologram je nemožné. Mysleli si totiž, že základní fyzikální zákony to zakazují. Nicméně vytrvalá skupina vědců na univerzitě ve Varšavě nyní vytvořila nemožné – hologram z osamělé částice světla. Tento úspěch představuje zároveň novou éru kvantové holografie, která vědcům poskytne nový úhel pohledu na kvantové jevy.

Holografie na rozdíl od fotografií obnovuje prostorovou strukturu objektů, což nám dává 3D tvary. Tato technika využívá něco, co se nazývá klasická interference. A pod tímto zdánlivě cizím termínem se skrývá jev, který si můžeme přirovnat například k moři, kdy se setkají dvě vlny a vytvoří novou vlnu.

fotony

Vědci vytvořili první kvantový hologram. Zdroj: Science Alert

Klasická interference je s fotony nemožná, protože jejich fáze (vlastnosti vln) neustále kolísají. Vědci z Varšavské univerzity se snažili dát kvantovým hologramům ochutnat jejich vlastní medicínu pomocí kvantové interference, ve které vlastnosti vlnění fotonů interagují.

„Vlastnost vlnění je základní pojem v kvantové mechanice a jádro z jeho nejdůležitějších zásad Schrödingerovy rovnice,“ dodal jeden z vědců. „V rukách zkušeného fyzika by se tato vlastnost dala srovnat s tmelem v rukách sochaře.“

Proč fotony?

Při natáčení dvojice fotonů a pozorování jejich chování si dva vědci – Radoslaw Chrapkiewicz a Michal Jachura – všimli něčeho, co se nazývá interference dvou fotonů. Při této interferenci se střetávají páry dvou rozpoznatelných fotonů, které se chovají náhodně při vstupu do děliče. Ale nerozeznatelné fotony se projevují kvantovou interferencí, což ovlivňuje jejich chování. Tyto páry jsou vždy buď společně vysílané anebo odrážené.

„Po tomto experimentu jsme se ptali sami sebe, zda dvoufotonová kvantová interference by mohla být použita podobně jako klasická interference v holografii za účelem využití známého stavu fotonů s cílem získat další informace o neznámých stavech fotonů,“ řekl Radoslaw Chrapkiewicz. „Naše analýza nás dovedla k překvapivému závěru. Ukázalo se, že když dva fotony mají kvantovou interferenci, průběh směru závisí na tvaru jejich vln.“

Principy kvantové mechaniky

Tento experiment má obrovské důsledky pro naše chápání základních zákonů kvantové mechaniky v oblasti fyziky, která byla pro vědce matoucí už více než sto let. Vědci tak získávají cenné informace o vlastnostech vlnění fotonů.

„Náš experiment je jedním z prvních, který nám umožní přímo sledovat jeden ze základních parametrů vlastnosti vlnění fotonů – jeho fázi – a tím jsme o krok blíže k pochopení toho, co vlastnost vlnění ve skutečnosti je,“ dodal Michal Jachura.

Vědci doufají, že tuto metodu použijí k vytvoření hologramů složitějších kvantových objektů.

Zdroj: Science Alert, Zdroj titulní fotografie: Pixabay

Stále ještě mladý a (snad i) krásný psavec píšící na svém blogu Krcmic.cz. Pracoval pro společnosti T-Mobile, SaveMax, Telefonica O2, Brunswick Estates, Accenture, euroAWK a Socialbakers. Založil portál Pravdu.cz. V současnosti vlastní tento web. A pracuje na tom, aby z Objevit.cz udělal další uznávaný a navštěvovaný portál.

Komentáře

Nahoru