Z hodin fyziky si pravděpodobně všichni pamatujeme, že zvuk se síří ve formě konzistentních vln. Tyto vlny jsou však tvořeny kvantovými částicemi, které se nazývají fonony. Vibracemi těchto fononů pak vzniká právě zvuk.
Podle kvantové mechaniky jsou tyto částice prakticky nedělitelné, avšak vědci z univerzity v Chicagu se rozhodli otestovat hranice fononů. Na pomoc si vzali tzv. phonon beam splitter, tedy rozdělovač paprsků fononů, který tyto částice vzájemně oddělil, a prokázal tak jejich kvantové vlastnosti. Jednotlivé fonony se tak dostaly do nových superpozic, které by mohly mít zásadní význam na poli kvantové mechaniky. Výsledky byly publikovány v časopise Science a navázaly na dlouholetou průlomovou práci vědeckého týmu z chicagské univerzity.
V rámci samotných pokusů pak vědci využili fonony se zhruba milionkrát vyšším tónem, než zachytí lidské ucho. Za pomoci rozdělovače paprsků pak v podstatě rozpůlili analyzovaný zvuk na dvě části. Vznikl tak poloviční počet fononů, což tým přivedlo k otázce – co když tímto způsobem rozdělíme jediný fonon? Výsledkem tohoto experimentu pak byla právě kvantová superpozice, tedy stav, kdy se vlastnosti fononu významným způsobem mění.
Stávající kvantové počítače využívají pro svůj chod fotony, tedy částice světla. Pokud by bylo možné tato zařízení „přeučit“ na fonony, mohly by být schopné provádět diametrálně odlišné druhy výpočtů. Nedávný výzkum pak ukazuje, že tato záměna fotonů za fonony je možná a uskutečnitelná. Již dnes tak mají vědci k dispozici k vytvoření lineárně mechanického kvantového počítače.
Ideálním řešením, na kterém nyní vědci z chicagské univerzity pracují, je pak hybridní kvantový počítač, který by uměl využít to nejlepší z obou kvantových jevů. Závěry s těchto pokusů tak budou předmětem dalšího výzkumu, kterému se budou odborníci věnovat v následujících měsících.
Zdroje:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg8715
