Fasciculul tractor cuantic ar putea trage atomi, molecule

Proprietățile ondulatorii ale materiei cuantice ar putea duce la o versiune redusă a Star Trek tehnologie. Un nou tip de fascicul tractor ar putea folosi un fascicul de particule pentru a se învârti în atomi sau molecule, sugerează fizicienii în 5 mai. Scrisori de revizuire fizică.

Oamenii de știință au creat anterior fascicule tractor folosind unde luminoase sau sonore, care pot trage particule mici de câțiva milimetri sau centimetri (SN: 15/11/14, str. 16). Dar „ideea de a face asta cu undele de materie este cu adevărat grozavă”, spune fizicianul David Grier de la Universitatea din New York, care nu a fost implicat în cercetare.

Undele de sunet sau de lumină pot trage particule mici în condiții atent controlate. Pentru anumite tipuri de fascicule, undele se pot împrăștia înainte de o particule, împingând particula înapoi spre sursa fasciculului datorită legii conservării impulsului.

„Am folosit un raționament foarte similar aici”, spune coautorul studiului Andrey Novitsky, fizician la Universitatea Tehnică din Danemarca din Kongens Lyngby. Dar, mai degrabă decât lumină sau sunet, „avem ceva mai evaziv” – și anume, undele de materie.

În mecanica cuantică, particulele se comportă ca undele, răspândite astfel încât să nu aibă o poziție definită. Undele cuantice reprezintă probabilitatea ca o particulă să fie găsită într-un anumit loc dacă se măsoară locația acesteia. Novitsky și colegii săi au efectuat calcule teoretice pentru a arăta că astfel de unde de materie ar putea produce un efect de tragere similar cu undele luminoase sau sonore.

Fasciculele tractor cu unde de materie ar putea fi realizate cu fascicule de electroni, spune Novitsky. Astfel de fascicule ar putea oferi noi modalități de manipulare a materiei la scară mică. Oamenii de știință ar putea folosi aceste fascicule de tractor pentru a separa amestecuri de atomi sau ioni, de exemplu, înclinându-se într-un tip, dar nu în altul.

„Ideea este foarte rezonabilă”, spune Philip Marston de la Universitatea de Stat din Washington din Pullman. Deși rezultatele sunt încă teoretice, „Cred că cineva va găsi probabil o modalitate de a demonstra acest lucru în laborator”, spune Marston.