Впервые, физики видели, что холодные атомы внезапно полностью изменяют свое движение как шар, спонтанно изменяющий направление середина полета и возвращающийся к руке метателя. К тому же, отчеты группы, хаос в квантовом мире, окружение атомов ускоряет этот странный процесс почти тысяча, сворачиваются.Как отличающийся от того резерва предсказуемости, маятника. Боб маятника качается по сравнению со слева направо, набирая скорость, когда это понижается и замедляясь, когда это повышается к останавливающемуся пункту.
Тогда это оборачивается и качается назад налево, пока это не останавливается снова. Классическая физика говорит, что маятник может изменить направление только в этих двух конечных точках, и поколения высоких часов с маятником согласились.
Квантовая механика, однако, предсказывает, что существует крошечный шанс, что маятник может обратное направление в любом пункте, процесс, который физики называют динамическим туннелированием.Для наблюдения динамического туннелирования в действии две бригады – один базируемый в Национальном институте стандартов и технологий (NIST) в Гейтерсбурге, Мэриленд, другом в университете Техаса, Остина – сначала использовали сложную серию лазерных лучей и магнитных полей для охлаждения атомов цезия или натрия к температуре нескольких миллиардных частей градуса выше абсолютного нуля.
Тогда другие лучи света вывели атомы на один из двух островов стабильности. Каждый «остров» является рядом квантовых состояний для частиц в том же пункте в космосе, но с противоположными импульсами, как маятники, качающиеся в различных направлениях. Классическая физика говорит, что, как только частица оставлена на острове стабильности, это никогда не может уезжать. Но обе бригады видели щелчок частиц от одного острова до другого.
«Это – захватывающий новый квантовый результат», говорит физик Винфрид Хензингер из университета Квинсленда в Австралии, члене бригады NIST, сообщившей об этих результатах в выпуске 6 июля Природы.Вторая бригада, во главе с Марком Рэйзеном из университета Техаса, была удивлена найти, что атомы спрыгнули с острова к острову «в тысячу раз быстрее», чем теории динамического предсказанного туннелирования, говорит Рэйзен.
Они предлагают в отчете, опубликованном онлайн [http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1061569v1] Наука 6 июля, что море близлежащих хаотических квантовых состояний помогает частицам на поездке от одного острова до другого.