Fizycy obu uniwersytetów swoje badania opisali, a artykuł podsumowujący wyniki ukazał się w magazynie "Nature". Publikacja została wyróżniona na grudniowej okładce czasopisma. Ich badanie to kolejna próba odpowiedzi na intrygujące i fascynujące pytanie: z czego zbudowany jest świat?
Naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego postanowili bliżej zbadać temat kwantowej natury świata. Wraz z grupą z Fryburga jako pierwsi zaobserwowali rezonanse Feshbacha pomiędzy pojedynczym jonem i ultrazimnymi atomami.
Ultrazimna mechanika kwantowa
- Pomysł na badania zrodził dość dawno temu, raczej będzie to dwucyfrowa liczba lat. Powstał z chęci pchania do przodu tej ultrazimnej części mechaniki kwantowej - tłumaczy magistrantka Agata Wojciechowska członkini grupy z UW. - Chcemy coraz lepiej kontrolować oddziaływania i to, co dzieje się w skali mikroskopowej naszego świata. To się zaczęło już dość dawno, jeżeli chodzi o kontrolowanie zimnych atomów. Natomiast bardzo chcieliśmy też kontrolować jony - dodaje.
Agata Wojciechowska wspomina początki badań. Mówi o eksperymencie, który rozpoczął się ponad 6 lat temu na Uniwersytecie we Fryburgu. - My parę lat temu dołączyliśmy do nich, jako grupa teoretyczna, jako przewodnicy tego doświadczenia - opowiada. - Próbujemy opisywać i wyjaśniać to, co się dzieje w doświadczeniu - dodaje.
Rozmówczyni Czwórki podkreśla, że badania są bardzo ściśle związane z eksperymentem. - Odtwarzamy pozycje, przede wszystkim rezonansów Feshbacha, czyli takiego zjawiska, które pozwala kontrolować oddziaływania między jonem, a atomem - tłumaczy. - Do tej pory udało nam się wyjaśnić i opisać kilka z nich. Właśnie te zostały opublikowane w magazynie "Nature". Jednak my dalej będziemy zajmować się rezonansami wynikającymi ze sprzężenia wyższych spinów - dodaje.
04:15 czwórka stacja nauka 03.01.2021.mp3 Naukowcy z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego wraz z grupą z Uniwersytetu we Fryburgu jako pierwsi zaobserwowali rezonanse Feshbacha pomiędzy pojedynczym jonem i ultrazimnymi atomami. (Stacja Nauka/Czwórka)
Dalsze prace są w toku
- To, co robimy to symulacje komputerowe, dość długie obliczenia, żeby wyjaśnić to, co się dzieje w eksperymencie - mówi magistrantka. - Rezonanse Feshbacha to takie zjawisko, które zachodzi między dwiema oddziaływującymi cząstkami. To może być cokolwiek: dwa atomy, dwa jony, trzy atomy, mogą być cząsteczki. Gdy one się zderzają w danym stanie spinowym, to może istnieć inny stan spinowy, z którym da się sprząc. Takie sprzężenie powoduje zwiększenie siły oddziaływań. W zależności od tego, gdzie jest położony ten inny stan spinowy, możemy go przesuwać i kontrolować siłę oddziaływania między atomami, albo między jonem i atomem - dodaje.
Podczas prac badaczy zespół z Uniwersytetu Warszawskiego był odpowiedzialny z bycie przewodnikiem w tym całym procesie. Jego zadaniem było odpowiadanie na pytania zespołu doświadczalników, który pytali co mierzyć, by wyniki były jak najbardziej interesujące. Kolejnym ich zadaniem było stworzenie całości z danych podawanych przez zespół doświadczalny. - Z tych informacji możemy stworzyć całość, opisać świat jak on wygląda, na podstawie tego, co zostało zmierzone - tłumaczy. - Cały czas przyczyniamy się do rozwoju wiedzy i nauki - podkreśla.
I choć dla wielu osób fizyka kwantowa brzmi jak czarna magia, to jest ona nauką przyszłości, a na jonach ultrazimnych już dziś budowane są komputery kwantowe. Wykorzystuje się je również do bardzo czułych pomiarów pól np. pomiarów pola grawitacyjnego, dzięki któremu możemy szybko przewidzieć np. trzęsienie ziemi.
***
Tytuł audycji: Stacja Nauka
Prowadzi: Ada Janiszewska
Materiał przygotował: Michał Włosowicz
Data emisji: 03.01.2022
Godzina emisji: 12.21
pj
