Ilustrační obrázek
Vygenerováno v Nano Banana Pro
Fyzika bez odporu: kvantový systém vede energii bez ztrát
V extrémně řízených kvantových podmínkách mizí jevy, které v běžné fyzice považujeme za základní. Nový experiment ukazuje transport bez difuze.
bac
Transport energie a hmoty má v klasické fyzice jasná pravidla: tření a kolize vedou ke ztrátám. Ať už jde o elektrický proud nebo tok tepla, systém vždy vykazuje odpor. Nový experiment ale ukazuje situaci, kde tento princip přestává platit.
Tým vedený Frederikem Møllerem z TU Wien vytvořil ultrachladný kvantový systém, v němž se transport odehrává bez obvyklých ztrát.
Pomocí magnetických a optických polí uzavřeli tisíce atomů rubidia do jednorozměrné struktury – tzv. kvantového drátu. Jak vyplývá ze studie publikované v časopise Science, tento systém vykazuje téměř ideální vodivost.
Klíčový rozdíl je v mechanice. V běžných materiálech dochází k difuzi – částice se při pohybu rozptylují v důsledku mikroskopických kolizí.
V tomto případě se ale difuzní transport potlačuje. Podle studie se kvantový plyn chová tak, jako by kolize neměly vliv na celkový tok energie a hmoty.
Výsledkem je efekt blízký ideálnímu vodiči. Tok zůstává stabilní a nedochází k postupnému útlumu, který by odpovídal klasickým modelům.
Jak uvádí výstup TU Wien, systém připomíná kvantovou verzi Newtonova kyvadla – energie se přenáší skrz celý systém bez ztrát.
Dopad je především teoretický. Experiment umožňuje studovat, jak vzniká odpor na kvantové úrovni a za jakých podmínek může zmizet. To má význam pro vývoj kvantových technologií, kde je kontrola transportu klíčová.
