Фізики придумали квантовий трюк, що допоможе досягти абсолютного нуля
Поділитися
Вчені винайшли квантовий трюк, який допоможе досягти абсолютного нуля. Абсолютний нуль, або ж стан повного спокою — це недосяжна мета, яку фізики переслідують вже роками. Досі закони фізики заважали їм досягти мети, втім міжнародна група дослідників визначила новий шлях дослідження матерії при низьких температурах.
Про це пише ScienceAlert.
Відповідно до третього закону термодинаміки, відведення теплової енергії від групи частинок для їх охолодження до абсолютного нуля завжди потребуватиме нескінченної кількості кроків. Для цього, відповідно, потрібна нескінченна кількість енергії, що робить пошук абсолютного нуля серйозним завданням.
Проблема стане ще більш складною, якщо ми розглянемо її в контексті квантової фізики. Квантова теорія описує частинки відповідно до варіативу можливостей: після вимірювання частинка має конкретний стан, але її положення лишається не дуже певними. Частинка ж в теоретичній точці абсолютного нуля не рухалася б, тобто її положення було б певним. Квантові деталі щодо її попередньої позиції були б фактично стерті.
Принцип Ландауера стверджує, що видалення фрагмента інформації вимагає мінімальної кількості енергії, тому може існувати два рішення цього парадоксу: для досягнення абсолютного нуля може знадобитися нескінченна кількість часу або енергії або, як альтернатива, видалення нескінченної кількості складності.
Як абсолютний нуль пов'язаний із квантовою теорією?
Дослідники виявили, що квантові системи, які дозволяють досягти абсолютного стану навіть за кінцевої енергії та за кінцевий час можна визначити. Однак, ці спеціальні квантові системи мають ще одну важливу властивість: вони нескінченно складні.
Збільшення складності систем є ще одним способом наблизитися до абсолютного нуля або принаймні рухатися швидше. За словами фізика елементарних частинок Маркуса Губера, "якщо ви хочете ідеально стерти квантову інформацію в квантовому комп’ютері та в процесі перевести кубіт в ідеально чистий основний стан, то теоретично вам знадобиться нескінченно складний квантовий комп’ютер, який може ідеально контролювати нескінченна кількість частинок".
Дослідники, які беруть участь у цьому дослідженні, також припускають, що їхні висновки можуть бути використані для кращого розуміння зв’язку між квантовою механікою та термодинамікою, що може мати наслідки для багатьох інших галузей фізики та техніки. Оскільки вони продовжують досліджувати цей новий квантовий трюк для досягнення абсолютного нуля, ми можемо очікувати багатьох інших захопливих подій у галузі фізики низьких температур.
До речі, недавно ми писали про те, що знаходиться з іншого боку місяця.
Читайте Новини.LIVE!
