Áttörés a fizikában: antianyag kvantumbitet állítottak elő a svájci CERN-ben
- Link másolása
- X (Twitter)
- Tumblr
Egyetlen antiproton felhasználásával létrehozták a világ első antianyag kvantumbitjét, azaz qubitjét az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) Barion Antibarion Szimmetria Kísérletének (BASE) kutatói – írja az IFL Science.
A Nature folyóiratban megjelent tanulmányuk szerint a BASE gárdájának sikerült elérnie, hogy a negatív töltésű, azaz antiproton mintegy 50 másodpercig két úgynevezett kvantumspin-állapot között oszcilláljon.
A hivatalos sajtóközlemény szerint a protonnal megegyező tömegű, de negatív elektromos töltésű részecske – spin koherencia periódusnak nevezett – stabilitása lehetővé tette az úgynevezett mágneses momentumok átfordulásának mérését a koherens kvantumátmeneti spektroszkópiának nevezett módszerrel. Ez a technológia a kvantumérzékelés és információfeldolgozás eddig ismert leghatékonyabb eszköze. „Lehetővé teszi a természet alapvető törvényeinek, többek között a töltés-paritás-idő szimmetriának nagy pontosságú tesztelését is. Ez a szimmetria azt diktálja, hogy az anyag és az antianyag azonosan viselkedik, ami ellentmond annak a megfigyelésnek, hogy az univerzumban az anyag mennyisége jelentősen meghaladja az antianyagét”.
A CERN közleménye szerint a koherencia megőrzése elengedhetetlen a kvantumrendszerek evolúciójának szabályozásához és nyomon követéséhez, például egyetlen antiproton spinállapotai közötti átmenetek méréséhez. Bár korábban megfigyeltek már koherens kvantumátmeneteket nagy részecskecsoportokban és csapdába esett ionokban, egyetlen szabad magmágneses momentum esetében sem látták őket.
A BASE kutatói szerint ugyanakkor amíg a qubitek a kvantumszámítógépek alapvető építőelemei, és lehetővé teszik az információk tárolását nemcsak két állapot egyikében, hanem ezen állapotok potenciálisan korlátlan szuperpozícióján keresztül, a BASE által demonstrált antianyag qubitnek valószínűleg nem lesz azonnali alkalmazása a részecskefizikai alapkutatásokon kívül.
Korábban megírtuk, hogy az antianyag azóta foglalkoztatja az emberiséget, amióta az 1933-ban Nobel-díjjal jutalmazott Paul Dirac 1928-ban matematikailag rábukkant, az 1936-os Nobel-díjas Carl Anderson pedig felfedezte a kozmikus sugárzásban az első antirészecskét, az elektron párját, a pozitront. Az elméleti fizika művelői által korábban feltételezett részecske-antirészecske, anyag-antianyag egyenértékűségét (a töltések ellentétes előjele mellett) ma már többféle mérés eredménye is alátámasztja.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten:
A CERN-ben egy új, még nagyobb hadronütköztetőt terveznek, amivel felfedhetik az univerzum titkait
A svájci-francia vidék alatt elterülő 27 kilométer hosszúságú ütköztető után egy közel 100 kilométer kerületűt terveznek, amivel a fekete lyukak, az anyag és az antianyag természetét vizsgálnák.
Kulcsszerepet játszanak a magyar szakemberek a világ legnagyobb részecskegyorsítójának fejlesztésében
A CERN virtuális túráján kiderült, milyen fontos munkát végeznek a magyar kutatók és mérnökök. Az LHC a következő években hozzájárulhat a Higgs-bozon megértéséhez, és közelebb hozhatja a standard modellen túlmutató fizikát.
Miért dominál az univerzumban az anyag az antianyag felett?
Amerikai, japán, kanadai és német részecskefizikusok a Physical Review Letters folyóiratban megjelent tanulmányukban arra keresik a választ, hogyan jöhet létre és hogyan mutatható ki a szimmetriatörés.
