Fizycy z CERN dokonali przełomu, tworząc pierwszy na świecie kubit antymaterii, czyli elementarną jednostkę informacji kwantowej zbudowaną nie z „zwykłej” materii, ale z antyprotonu – cząstki będącej lustrzanym odbiciem protonu. To wydarzenie otwiera nowe możliwości dla badań nad kwantowym światem i zagadką istnienia antymaterii.
Od lat naukowcy próbują zrozumieć, dlaczego we Wszechświecie jest tak dużo materii, a tak mało antymaterii, choć teoretycznie powinno ich być po równo. Teraz, dzięki eksperymentowi BASE w CERN, udało się złapać pojedynczy antyproton w pułapkę elektromagnetyczną i zmusić go do „tańca” pomiędzy dwoma stanami kwantowymi przez aż 50 sekund. To pierwszy przypadek, kiedy obserwowano taką kwantową oscylację w pojedynczej cząstce antymaterii.
Osiągnięcie było możliwe dzięki nowatorskiej technice zwanej spektroskopią przejść koherentnych, która pozwala bardzo precyzyjnie mierzyć tzw. moment magnetyczny cząstki, czyli sposób, w jaki zachowuje się ona w polu magnetycznym. Kluczowe było także tłumienie tzw. dekoherencji, czyli „rozmywania” się stanów kwantowych pod wpływem zakłóceń z otoczenia.
Naukowcy podkreślają, że praktyczne wykorzystanie antymateriowych kubitów w komputerach kwantowych to na razie science fiction – produkcja i przechowywanie antymaterii jest dziś bardzo trudne i kosztowne. Jednak takie eksperymenty mają ogromną wartość naukową: pozwalają lepiej badać fundamentalne różnice (jeśli istnieją) między materią a antymaterią i precyzyjnie testować prawa fizyki.
Zespół z CERN już zapowiada kolejne ulepszenia swojego aparatu, które pozwolą jeszcze dokładniej badać właściwości antyprotonów. Nowe odkrycie może w przyszłości przyczynić się do rozwoju technologii kwantowych, precyzyjnych zegarów atomowych, a przede wszystkim – do lepszego zrozumienia, jak działa nasz Wszechświat.
Źródło: Gizmodo
