Forskere ser kvanteknob løsne

En kvantgas kan bindes i knuder ved hjælp af magnetfelter. Vores forskere var de første til at producere disse knuder som en del af et samarbejde mellem Aalto University og Amherst College, OS., og de har nu undersøgt, hvordan knuderne opfører sig over tid. Det overraskende resultat er, at knuderne løsner sig over en kort periode, før det bliver til en hvirvel.

Undersøgelsen blev hovedsageligt udført af Tuomas Ollikainen, en ph.d. studerende ved Aalto universitet, der delte sin tid mellem at udføre eksperimentelt arbejde i Amherst i Massachusetts, og analysere data og udvikle sine teorier hos Aalto.

"Vi havde ikke været i stand til at studere dynamikken i disse slags tredimensionelle strukturer eksperimentelt før, så dette er det første skridt i denne retning. "siger Ollikainen." Det faktum, at knuden forfalder, er overraskende, da topologiske strukturer som kvanteknob typisk er usædvanligt stabile. Det er også spændende for feltet, fordi vores observation af, at en tredimensionel kvantefejl henfalder til en endimensionel defekt, ikke er set før i disse kvantegassystemer '

Kontrol af kvantegasser

Forskerne håber, at deres nye undersøgelse åbner nye veje inden for eksperimentel forskning. Et af de vigtigste gennembrud i undersøgelsen var at kunne have bedre kontrol over kvantegasens tilstand, hvilket gjorde det muligt for dem at opdage ændringer i dets struktur, ligesom forfaldet af knuderne og hvirvelens dannelse.

"Selvfølgelig kan man simulere disse ting, men det er faktisk ikke så let at lave kvanteknaster. Ved at kunne kontrollere miljøet bedre kan vi udforske forskellige effekter og lære mere om disse spændende kvantesystemer." fortæller Ollikainen.

"Da vi knyttede kvanteknob i 2016, det var den første realisering af tredimensionalt snoede topologiske strukturer. Det var som at indånde luft en anden planet for første gang. Fantastisk. "Siger prof. Mikko Möttönen, leder af Quantum Computing and Devices -gruppen, hvor Ollikainen arbejder.

"Jeg ved, at mange forskere har været opmærksomme på vores arbejde og fået inspiration til at prøve dette i helt andre systemer. Det ville være dejligt at se denne teknologi blive brugt en dag i en praktisk anvendelse, hvilket godt kan ske. Vores seneste resultater viser, at mens kvanteknob i atomgasser er spændende, du skal være hurtig til at bruge dem, før de løsner sig selv. Således findes de første applikationer sandsynligvis i andre systemer, "Siger Möttönen.