Vino si tu pe pagina de Facebook pentru o stire de stiinta, explicata simplu, in fiecare zi!
Pagina de Facebook!
În fiecare zi, o nouă fotografie din universul nostru fascinant împreună cu o explicaţie scrisă de către un astronom profesionist: Astronomy Picture Of the Day
   
Fizica Povestita

I
Fizica Povestita
vid-comprimat

Cum stochează fizicienii vidul

Poate sună ca un articol din revista Academiei Cațavencu, însă nu este vorba de o glumă. Două grupuri de fizicieni au reușit recent să stocheze un vid special într-o incintă cu gaz și să îl recupereze înapoi după o fracțiune de secundă. Aceste rezultatele pot fi folosite practic, de exemplu în contrucția unor sisteme laser cu un zgomot foarte mic.

În mod normal, ne imaginăm starea de vid ca pe o regiune din spațiu în care nu se afla nimic. În mecanica cuantică însă, lucrurile nu sunt așa de simple. Aici starea de vid este definită ca starea de energie minimă, în care nu se afla nici un foton, particula ce cuantifică lumina. Cu toate acestea, se poate arăta matematic că, în ciuda acestui fapt câmpul electric nu este nul, ci prezintă oscilații cuantice.

Consecința imediată este că starea de vid cuantic nu e deloc … goală. Chiar dacă nu se afla nici un foton în cuptorul nostru cu microunde să spunem, câmpul electric are șansa să fie nenul.

Mai nou însă, oamenii de știință sunt preocupați chiar de îmbunătățirea stării de vid cuantic! Aceasta pentru că în starea de vid câmpul electric poate avea fluctuații destul de mari, ce pot introduce efecte nedorite in tot felul de experimente. Un exemplu este detecția interferometrică a undelor gravitaționale, ce este stânjenită de prezența acestor fluctuații. Un alt exemplu este cavitatea rezonantă a laserelor unde, în termeni simpli, ne putem imagina că aceste fluctuații se adaugă la câmpul electric prezent in cavitate, creând de fapt laseri cu un „zgomot” mai mare. De aceea, fizicienii sunt interesați să obțină alte stări cuantice ale vidului care au fluctuații mai mici ale câmpului electric, și deci sunt mai puțin „zgomotoase”.

Deja în urmă cu zece ani fizicienii au reușit să creeze astfel de stări cuantice de vid în care fluctuațiile vidului au fost reduse. Acestea poartă numele de stări de vid comprimat, sau vid optimizat („squeezed vacuum” în limba engleză). Pe de altă parte, această nouă stare de vid comprimat are un dezavantaj: numărul mediu de fotoni ce poate fi găsit în ea este nenul, ceea ce înseamnă că putem găsi în acest vid fie doi, fie trei sau mai mulți fotoni… Cu alte cuvinte, vidul comprimat nu este chiar vid, dar este mai puțin zgomotos decât vidul…

Recent, revista Physical Review Letters a publicat rezultatele a două grupuri de cercetători care nu numai că au creat acestă stare de vid comprimat, dar chiar au reușit să o stocheze într-un gaz și să o recupereze aproape întreagă după o milisecundă.

Pentru a crea un puls de vid comprimat (care să nu uităm, este format din câțiva fotoni), fizicienii Lvovsky și Kozuma (din Canada și Japonia) au folosit un cristal special care, odată iluminat, generează pulsuri de lumină de distribuția dorită. Aceste pulsuri au fost apoi aplicate, împreună cu pulsurile unui laser de control, unui gaz de rubiniu răcit la o temperatură foarte mică. Pulsurile de vid comprimat s-au imprimat în gazul răcit odată ce laserul de control a fost oprit.

Pentru citirea informației, cercetătorii au folosit același laser de control, cu care au probat gazul de rubiniu după o milisecundă. Zgomotul vidului comprimat, stocat în colecția de atomi de gaz, a fost transferat atunci la loc luminii generate de laserul de control. În acest fel, cercetătorii au putut măsură caracteristicile vidului comprimat ce a fost imprimat în gaz, si au putut sa arate că starea recuperată arată aproape la fel ca starea de vid comprimat stocată mai devreme.

2008-03-16

cristipresura
M-am născut în 1971 și am urmat studiile facultăților de electrotehnică și fizică. Am lucrat la Institutul de Fizică Atomică iar în 2002 am obținut doctoratul în fizică la Universitatea Groningen, Olanda, unde am caracterizat proprietățile optice ale sistemelor corelate de electroni, colaborând cu Anthony J Leggett, membru al comisiei de doctorat și laureat al premiului Nobel în fizică 2003. Am publicat în reviste de specialitate ca Physical Review Letters și Science. În prezent sunt cercetător la compania Philips, Olanda unde, împreună cu echipa mea, am inventat și introdus pe piață primul ceas capabil să măsoare pulsul sportivilor numai pe baza senzorilor optici. Sunt membru al asociației cercetătorilor români Ad Astra și fondator al asociației Știință pentru Toți.
cristipresura
Eindhoven (Olanda)

Abonează-te la newletter:

Caută în site



Formular de contact

Advertisment ad adsense adlogger