Serge Harochek eta David Winelandek jasoko dute 2012ko Fisikako Nobel saria

Schrödingerren katua behatu dute kaxa ireki gabe

Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

Zabaldu:
Twitter
Facebook
Emaila

Normalean, behatze hutsak behatutakoa aldatzen du, partikulen fisikan batez ere. Fotoi bat ikertzeko, modu batera edo bestera eragin behar izaten zaio, eta, beraz, ikertutakoaren emaitza zalantzan jartzen da, behaketaren ondorio bat delako. Baina ez beti. Serge Haroche frantziarrak eta David Wineland estatubatuarrak fotoiak eta atomoak ikertu zituzten behaketak berak fotoi horiek suntsitu gabe. Horregatik jasoko dute 2012ko Fisikako Nobel saria. Fisika kuantikoaren metafora ezagunena erabilita, bi fisikariek ikusi dute Schrödingerren katua kaxatik atera gabe.

serge-harochek-eta-david-winelandek-jasoko-dute-20

Arg. Nobel Fundazioa

Schrödingerren katuaren adibideak zalantzan jarri nahi zituen mekanika kuantikoaren ondorioak: kaxa baten barruan katu bat eta pozoi bat sartuta, pozoia aktibatzen duen mekanismo erradiaktibo bat ere jartzen zaio. Eta mekanika kuantikoaren arabera, mekanismoa egon daiteke aldi berean aktibatuta eta desaktibatuta. Katua aldi berean bizirik eta hilik egon daiteke, beraz. Kaxa irekita, ordea, katua hilda edo bizirik dago, bietako bat. Bada, Harochek eta Wineland, bakoitzak bere aldetik,kaxa ireki gabe katuaren egoera xelebre horri begiratzeko metodoak asmatu zituzten.

Haiek banakako fotoiekin egin zituzten esperimentuak, bakandutako argiaren partikulekin alegia, eta horretan datza Harocheren eta Winelanden esperimentuen zailtasun nagusia: fotoiek banaka dituzten propietateak aztertu zituzten, eta, horretarako, fotoiak bakandu egin behar ziren, eta beste edozerekin elkarrekintza izan gabe neurtu. Horretarako, kontrako bi estrategia erabili zituzten.

Argia denbora-tarte batez harrapa daiteke bi ispiluen artean. Harochek horixe egin zuen, baina fotoi bakarrarekin. Ispiluak material supereroalez eginda zeuden (munduko ispilurik distiratsuenak) eta fotoiek mikrouhinen maiztasuna zuten. Harocheren diseinuak segundo baten hamarren batez eusten zion fotoiari, oso denbora luzea optika kuantikoaren esparruan, eta Rydbergen atomoak bidaltzen zituzten tranpa barrura. Rydbergen atomoak irteten ziren tranpatik eta fotoien egoeraren berri ematen zuten, fotoia bera suntsitu gabe.

Winelanden esperimentua laserren konbinazio izugarri zehatza zen. Atomo baten ioia harrapatzen zuen, haren inguruan laserrez eremu elektrikoak sortuta. Eta ez bakarrik harrapatu; gainera, tranpa barrukoa kanpoko kondizioetatik isolatzen zuen. Hori eginda, ioiak aldi berean bi egoera kuantiko izatea eragiten zion — Schrödingerren katuari bezala—, eta egoeren gainjartzea aztertzen zuen ioiaren izaera aldatu gabe.

Adituek azpimarratu dute etorkizunean ikerketa hauek garrantzi handia izango dutela ordenagailu kuantikoaren garapenean; teknika hauen bitartez, aldi berean 0 eta 1 balioak dituen qubit bat irakurri ahal izango da.