Οι ερευνητές ανίχνευσαν την επίδραση της περιστροφής ενός κρυστάλλου στην περιστροφή ενός ενσωματωμένου σωματιδίου, αποτέλεσμα που θα μπορούσε να οδηγήσει σε υπερευαίσθητους αισθητήρες περιστροφής.
Ένα νέο πείραμα έχει δείξει ότι η περιστροφή ενός κβαντικού αντικειμένου επηρεάζει την περιστροφή του κατά τρόπο που μπορεί να ανιχνευθεί. Οι ερευνητές γύρισαν ένα κρύσταλλο στις 200.000 σ.α.λ. και ανίχνευσαν τα αποτελέσματα σε μια κβαντική περιστροφή μέσα στον κρύσταλλο. Το εύρημα ήταν θεωρητικά αναμενόμενο, αλλά θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες τεχνικές για την ανίχνευση περιστροφής στην κλίμακα νανομέτρων.
Τα σωματίδια όπως τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια έχουν σταθερές τιμές κβαντικού σπιν, μια εγγενή γωνιακή ορμή που δεν αντιστοιχεί στη φυσική περιστροφή του σωματιδίου όπως συμβαίνει για τα κλασσικά αντικείμενα. Τοποθετήστε ένα τέτοιο σωματίδιο (ένα μόνο "spin") σε ένα μαγνητικό πεδίο και ο δικός του φορέας περιστροφής περιστρέφεται γύρω από την κατεύθυνση του διάνυσμα πεδίου, μάλλον σαν ένα γυροσκόπιο. Η ταχύτητα της μετάβασης εξαρτάται από την ισχύ του μαγνητικού πεδίου. Πολλές επιρροές, όπως τα πεδία των γειτονικών ατόμων, μπορούν να επηρεάσουν το πεδίο που βιώνει η περιστροφή και επομένως την ταχύτητα της μετάβασης. Εάν το σωματίδιο έχει περιστροφή 1/2, τότε σε ένα μαγνητικό πεδίο προς τα πάνω έχει μια κατάσταση κατώτερης ενέργειας (spin-up) και μια κατάσταση υψηλότερης ενέργειας (spin-down). Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με την ίδια συχνότητα με την μετάπτωση μπορεί να διεγείρει τις μεταβάσεις μεταξύ αυτών των δύο καταστάσεων.
Είναι γνωστό εδώ και αρκετό καιρό ότι η φυσική περιστροφή των κβαντικών περιστροφών μπορεί να μεταβάλει το ρυθμό με τον οποίο προχωρούν και ορισμένοι ερευνητές ελπίζουν ότι αυτό το γεγονός θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια συσκευή για υπερευαίσθητη ανίχνευση περιστροφής [ 1]. Προηγούμενα πειράματα έχουν δείξει την επίδραση μιας μεγάλης συλλογής περιστροφών, αλλά με μία μόνο περιστροφή θα παρέμενε ο τελικός σε μικρογραφία και υψηλή χωρική ανάλυση. "Πώς μπορείτε να πάρετε ένα μόνο γύρισμα για να σας πω ότι είναι περιστρεφόμενο;" ρωτά τον Alexander Wood του Πανεπιστημίου της Μελβούρνης στην Αυστραλία. Η πρόκληση, λέει, είναι να δείξει ξεκάθαρα ότι είναι η περιστροφή και όχι κάποια άλλη επιρροή, όπως αδέσποτο μαγνητικό πεδίο, που έχει προκαλέσει την επίδραση στην πρεσβεία. Η ομάδα ξεπέρασε αυτή τη δυσκολία αναπτύσσοντας ένα περίπλοκο πείραμα που δείχνει έμμεσα την επίδραση της περιστροφής.
Για περισσότερες πληροφορίες
