#наука #всесвіт #космос
• Кротові Нори і Подорож... продовження
0:01:34 Телепортація і квантова теорія
0:14:05 Експеримент АПР
0:20:28 Квантова телепортація
0:31:12 Квантові комп'ютери
0:39:22 Променева зброя в історії
0:42:33 Квантовая революция
0:47:20 Мазери та лазери
0:51:51 Типи лазерів та їх особливості
1:00:26 Енергія для Зірки смерті
1:05:04 Рентгенівські лазери з ядерним накачуванням
1:09:57 Фізика Зірки смерті
1:13:14 Джерела гамма-сплесків
У природі найнижчу температуру можна виявити у відкритому космосі; вона становить 3 К, тобто на три градуси вище за абсолютний нуль. (Це завдяки залишковій теплоті Великого вибуху, яка досі заповнює Всесвіт.) Але КБА існує за температури від однієї мільйонної до однієї мільярдної градуса вище за абсолютний нуль; таку температуру можна отримати тільки в лабораторії.
При охолодженні деяких форм речовини майже до абсолютного нуля їхні атоми (всі без винятку) звалюються на найнижчий енергетичний рівень і починають вібрувати в унісон, тобто стають когерентними. Хвильові функції всіх атомів перекриваються, тому в якомусь сенсі КБА нагадує гігантський " надатом", причому всі окремі атоми, які його складають, коливаються в унісон. Існування цього незвиЧАйного стану речовини передбачили Айнштайн і Шатьєндранат Бозе ще в 1925 р., але минуло 70 років, перш ніж 1995 р. КБА нарешті було отримано в Атомі технологічного інституту та Університету Колорадо.
Ось як працює телепортаційний пристрій Бредлі та його команди. Починається все з набору суперхолодних атомів рубідію в стані КБА. Потім на КБА направляють пучок атомів (все того ж рубідію). Атоми пучка також прагнуть перейти в стан з найнижчою енергією, тому вони скидають надлишки енергії у вигляді квантів світла. Отриманий у такий спосіб світловий промінь посилають оптоволоконним кабелем. Примітно, що цей промінь містить усю квантову інформацію, необхідну для опису первісного пучка речовини (тобто інформацію про розташування і швидкість усіх його атомів). Пройшовши кабелем, світловий промінь потрапляє в уже інший КБА, який перетворює його на початковий потік речовини.
Цей новий метод телепортації вчені вважають надзвичайно багатообіцяючим, оскільки в ньому не задіяна заплутаність атомів. Але у цього методу є свої проблеми. Він дуже жорстко визначається властивостями конденсату Бозе-Айнштайна, який надзвичайно складно отримати в лабораторії. Ба більше, КБА має досить незвичайні властивості і в деяких відношеннях поводиться як один гігантський атом. незвичайні квантові ефекти, які можна спостерігати тільки на атомному рівні, в КБА в принципі можна побачити неозброєним оком. Колись це вважалося неможливим.
Найближчий практичний додаток КБА - створення атомних лазерів. Зрозуміло, основою лазера служить когерентний пучок фотонів, які коливаються в унісон. Але ж КБА являє собою набір атомів, які теж коливаються в унісон; звідси можливість створити потік когерентних КБА-атомів. Іншими словами, КБА може стати основою для пристроїв, аналогічних звичайним лазерам: це атомні, або речовинні, лазери, які зроблені з КБА -атомів. Наразі лазери мають найширше застосування у звичайному житті, і атомні лазери, можливо, увійдуть у наше життя не менш істотно. Але оскільки КБА Е може існувати тільки за температур, що ледь-ледь перевищують абсолютний нуль, прогрес у цій галузі напевно буде повільним, хоча і впевненим.
Чи можемо ми сказати з урахуванням усього вже досягнутого, коли ми САмі отримаємо можливість телепортуватися? Найближчими роками фізики сподіваються телепортувати складні молекули. Після цього кілька десятиліть, напевно, піде на розробку способу телепортації ДНК або, можливо, якогось вірусу. Проти телепортації людини - точнісінько як у фантастичних фільмах - також немає жодних принципових заперечень, але технічні проблеми, які треба подолати на шляху до такого досягнення, вражають уяву. Поки що, для того щоб домогтися когерентності крихітних світлових фотонів і окремих атомів, потрібні зусилля найкращих фізичних лабораторій світу. Про квантову когерентність за участю реальних макроскопічних об'єктів, таких як людина, поки що не йдеться і ще довго йти не буде. Найімовірніше, мине чимало століть, перш ніж ми зможемо телепортувати звиЧАйні предмети, якщо це взагалі можливо.
25 авг 2023
