December sem telt el érdekes tudományos áttörések, felfedezések nélkül. Ebből gyűjtöttünk most össze néhányat:
Áttörés a kvantum-teleportálásban
Fermilab kvantumhálózat - Fotó: Fermilab
A tudósok sikeresen elérték a megbízható, nagy távolságú kvantum-teleportálást. A csapat – Fermilab, Calagary Egyetem, U.S. energetikai osztály és egyéb partnerekkel – sikeresen teleportáltak fotonok qubitjeit (a qubit egy kétállapotú, és mint ilyen, a lehető legegyszerűbb kvantumrendszer) 44 kilométeres távolságba optikán keresztül. A mérések megbízhatósága 90% fölött volt.
A kvantum-teleportálás egy „test nélküli” átvitel, mely a kvantumállapotot továbbítja egyik helyről a másikra. A qubit teleportálása a kvantum-összefonódás miatt lehetséges, melyben kettő vagy több részecske elválaszthatatlanul egymáshoz vannak kapcsolva. Ha az egyes összefonódott részecskepárokat külön helyre rakjuk, nem számít mekkora a távolság köztük, a kódolt információ teleportál.
Egy működő kvantum-internet – egy hálózat melyben az információ qubitekben van tárolva, és nagy távolságokon keresztül lehet megosztani a kvantum-összefonódásnak köszönhetően – átalakítaná az adattárolást, a precíziós szenzorokat és a számítástechnikát, mely bevezetne minket a kommunikáció egy új korába.
(Az eredeti közlemény a Fermilab oldalán olvasható.)
Tudósok bebizonyították az anyonok létezését
A felfedezés nemcsak több évtizedes kutatást igazol, hanem más gyakorlati felhasználásban is segítségre lehet, mint például a kvantum-számítógépek fejlesztésében. A részecske létezését előszőr Frank Wilczek az MIT fizikusa jósolta meg, és nevezte el 1980-ban.
Az anyonokat - eltérően a hagyományos részecskéktől - soha nem lehet elkülöníteni a rendszertől, melyben kialakulnak. A kvázirészecskéknek mérhető tulajdonságaik vannak akárcsak a hagyományos részecskéknek – például a helyük, esetleg a tömegük – viszont csak a hagyományos részecskék kollektív viselkedésének eredményeként figyelhetőek meg. (Gondoljunk azokra a bonyolult geometriai alakzatokra, melyek a csoportban tanúsított viselkedés alakít ki, mint például a repülő madarak formációja, vagy a rajokban úszó halak.)
Az anyon további érdekessége, hogy ha egy másik anyon körül mozog, a kollektív kvantumállapotuk elmozdul. Lehetséges, hogy három vagy öt, de akár több váltás szükséges az eredeti állapot visszaállásához. Ezek a finom változások a hullámban egyfajta emlékként szolgálnak a részecske útjáról. E tulajdonság megfelelővé teszi az anyonokat a kvantumszámítógépekben való alkalmazásukra, melyek a kvantumállapoton alapszanak, de köztudottan sérülékenyek és hajlamosak a hibákra. Az anyonok áttörést jelenthetnek az adattárolásban is.
Az új tanulmány csak a kezdet. Az anyonok segítségünkre lehetnek új, egzotikus halmazállapotok felfedezésére, melyek még csak a fizikusok legvadabb elképzeléseikben léteznek.
(A teljes cikk a Discover Magazine-ban olvasható.)
Felnyitották a Hayabusa2 kapszuláját
December 15-én a JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) – Japán Űrügynökség – megerősítette, hogy a minták a Ryugu aszteroidáról származnak.
A Hayabusa2 Woomerába (Dél-Ausztráliába) érkezett vissza december 6-án, melyet a JAXA Sagamihara telephelyére szállítottak december 8-án. Ezek után kezdődtek meg a mintagyűjtő kinyitásának műveletei. December 15-én (11:00 JST) az „A” mintagyűjtő tárolót felnyitották, és megerősítették, hogy a bennük található minta a Ryugu aszteroidáról származik, amit az első földetéréssel gyűjtöttek 2019. február 22-én.
Az ügynökség folytatja a „B” és „C” konténerek felnyitását is, melyek mintáit egy kurátori csoport és egy külön elemző csoport is meg fog vizsgálni.
(A teljes közlemény a JAXA oldalán található.)