Ilustrim i qarkut të përdorur për eksperimentet. Qarku elektrik me një burim lidhet në njërën anë dhe në të lejohet të kalojë rrymë. Voltmetri tregon oshilime rryme si pasojë e interferencës së shkaktuar nga aplikimi i fushës magnetike mbi unazë. Foto nga Universiteti i Twente-s.
View attachment 8422
Shkencëtarët e institutit për Nanoteknologji MESA+ të Universitetit të Twente-s kanë paraqitur të dhëna në lidhje me humbjen e jolokalitetit të elektroneve si pasojë e gjeometrisë së qarqeve. Artikulli shkencor i tyre është publikuar në Scientific Reports më 6 Janar. Në eksperimentet e tyre me qarqe nanometrike (1 nanometër është sa 1 e milionëta pjesë e milimetrit), ata kanë vëzhguar paraqitjen dhe humbjen e jolokalitetit dinamik në rastin e interferencës së elektroneve. Varësia e jolokaliteti të grimcave nga gjeometria e qarkut është një veçori e re kuantike e pavëzhguar më parë.
Interferenca është veçori e valëve që paraqitet kur valët bashkëveprojnë duke u mbivendosur. Energjia e këtyre valëve rishpërndahet në mënyrë të tillë që fitojmë një valë rezultante, e cila paraqet shumën e valëve të para. Ne jemi mësuar ta vërejmë këtë fenomen te drita apo te valët në ujë, por ajo që njihet më pak është se i njëjti fenomen ndodhë edhe me grimcat e tjera, si për shembull elektronet. Të gjithë e dinë se dritën e shpjegojmë edhe si grimcë (fotoni), edhe si valë, por një fakt më pak i njohur është se të njëjtën gjë mund të themi për çdo grimcë, sidomos kur flasim për përmasa të nivelit kuantik. Të ashtuquajtura “valë të DeBrolit” (emërtuar sipas shkencëtarit që ka dhënë hipotezën për to, Louis DeBroglie), valët koresponduese të grimcave të tjera kanë gjatësi valore shumë më të shkurtër. Në jetën e përditshme, këto valë nuk kanë shumë rëndësi dhe për elektronin e grimca të tjera si ai, mund të flasim vetëm në terma grimcash. Por, kur kemi të bëjmë me përmasa të vogla, si në rastin e eksperimenteve të bëra me qarqet nanometrike, veçoritë valore të grimcave duhen marrë parasysh.
Paraqitja e interferencës në nivel kuantik është manifestim i jolokalitetit. Jolokaliteti paraqet një dallim me rëndësi mes fizikës klasike dhe asaj kuantike. Një paraqitje më shumë e njohur e jolokalitetit është fakti se grimcat e lidhura duket se kanë njohuri për vlerat e njëra-tjetrës edhe kur ndodhen në distanca të mëdha. Humbje e njohur e jolokalitetit është fakti që nëse përpiqemi të shohim se nëpër cilën çarje kalon grimca në eksperimentin e Jungut, ajo do të sillet si grimcë dhe do kalojë vetëm nga njëra çarje, ndërkohë që pa ndërhyrjen tonë, ajo do të ishte sjellë si valë duke krijuar interferencë. Ky fenomen njihet si matja “which-path” (nga anglishtja për “cila-rrugë”).
Shkencëtarët e MESA+ kanë studiuar jolokalitetin dinamik (jolokalitetin që rrjedhë nga ekuacionet e lëvizjes) dhe kanë paraqitur prova teorike dhe eksperimentale se humbja e interferencës si pasojë e humbjes së jolokalitetit dinamik për shkak të gjeometrisë së qarkut është veçori kuantike. Më parë njihej humbja e interferencës si pasojë e dekoherencës (pasi që valët jokoherente nuk krijojnë interferencë) dhe matja which-path.
Për eksperimentet e tyre janë përdorur unaza ari me diametër 500 nanometra me dy krahë të degëzuar, e lidhur në njërën anë me një burim rryme, ndërsa në anën tjetër me një voltmetër. Kur në qark është lejuar të kalojë rryma e vazhdueshme dhe është përdorur fushë magnetike e ndryshueshme në unazë, është vërejtur se elektronet krijonin interferencë edhe në pjesën e qarkut që klasikisht nuk do të duhet të kishte fare rrymë apo duhet të kishte rrymë eksponencialisht e vogël (sipas teoremës së Van der Pauw që mundëson matjen e rezistivitetit të materialit). Paraqitja e interferencës tregon për jolokalitet. Duke eksperimentuar edhe me qarqe me tjetër gjeometri ata kanë arritur humbjen e jolokalitetit. Me ndryshimin e gjeometrisë së qarkut Njohja e kësaj veçorie është shumë me rëndësi për krijimin e kompjuterëve kuantikë, ku femomenet kuantike të pranishme në qarqe mund të vendosin për funksionimin apo mosfunksionimin e sistemit.
View attachment 8422
Shkencëtarët e institutit për Nanoteknologji MESA+ të Universitetit të Twente-s kanë paraqitur të dhëna në lidhje me humbjen e jolokalitetit të elektroneve si pasojë e gjeometrisë së qarqeve. Artikulli shkencor i tyre është publikuar në Scientific Reports më 6 Janar. Në eksperimentet e tyre me qarqe nanometrike (1 nanometër është sa 1 e milionëta pjesë e milimetrit), ata kanë vëzhguar paraqitjen dhe humbjen e jolokalitetit dinamik në rastin e interferencës së elektroneve. Varësia e jolokaliteti të grimcave nga gjeometria e qarkut është një veçori e re kuantike e pavëzhguar më parë.
Interferenca është veçori e valëve që paraqitet kur valët bashkëveprojnë duke u mbivendosur. Energjia e këtyre valëve rishpërndahet në mënyrë të tillë që fitojmë një valë rezultante, e cila paraqet shumën e valëve të para. Ne jemi mësuar ta vërejmë këtë fenomen te drita apo te valët në ujë, por ajo që njihet më pak është se i njëjti fenomen ndodhë edhe me grimcat e tjera, si për shembull elektronet. Të gjithë e dinë se dritën e shpjegojmë edhe si grimcë (fotoni), edhe si valë, por një fakt më pak i njohur është se të njëjtën gjë mund të themi për çdo grimcë, sidomos kur flasim për përmasa të nivelit kuantik. Të ashtuquajtura “valë të DeBrolit” (emërtuar sipas shkencëtarit që ka dhënë hipotezën për to, Louis DeBroglie), valët koresponduese të grimcave të tjera kanë gjatësi valore shumë më të shkurtër. Në jetën e përditshme, këto valë nuk kanë shumë rëndësi dhe për elektronin e grimca të tjera si ai, mund të flasim vetëm në terma grimcash. Por, kur kemi të bëjmë me përmasa të vogla, si në rastin e eksperimenteve të bëra me qarqet nanometrike, veçoritë valore të grimcave duhen marrë parasysh.
Paraqitja e interferencës në nivel kuantik është manifestim i jolokalitetit. Jolokaliteti paraqet një dallim me rëndësi mes fizikës klasike dhe asaj kuantike. Një paraqitje më shumë e njohur e jolokalitetit është fakti se grimcat e lidhura duket se kanë njohuri për vlerat e njëra-tjetrës edhe kur ndodhen në distanca të mëdha. Humbje e njohur e jolokalitetit është fakti që nëse përpiqemi të shohim se nëpër cilën çarje kalon grimca në eksperimentin e Jungut, ajo do të sillet si grimcë dhe do kalojë vetëm nga njëra çarje, ndërkohë që pa ndërhyrjen tonë, ajo do të ishte sjellë si valë duke krijuar interferencë. Ky fenomen njihet si matja “which-path” (nga anglishtja për “cila-rrugë”).
Shkencëtarët e MESA+ kanë studiuar jolokalitetin dinamik (jolokalitetin që rrjedhë nga ekuacionet e lëvizjes) dhe kanë paraqitur prova teorike dhe eksperimentale se humbja e interferencës si pasojë e humbjes së jolokalitetit dinamik për shkak të gjeometrisë së qarkut është veçori kuantike. Më parë njihej humbja e interferencës si pasojë e dekoherencës (pasi që valët jokoherente nuk krijojnë interferencë) dhe matja which-path.
Për eksperimentet e tyre janë përdorur unaza ari me diametër 500 nanometra me dy krahë të degëzuar, e lidhur në njërën anë me një burim rryme, ndërsa në anën tjetër me një voltmetër. Kur në qark është lejuar të kalojë rryma e vazhdueshme dhe është përdorur fushë magnetike e ndryshueshme në unazë, është vërejtur se elektronet krijonin interferencë edhe në pjesën e qarkut që klasikisht nuk do të duhet të kishte fare rrymë apo duhet të kishte rrymë eksponencialisht e vogël (sipas teoremës së Van der Pauw që mundëson matjen e rezistivitetit të materialit). Paraqitja e interferencës tregon për jolokalitet. Duke eksperimentuar edhe me qarqe me tjetër gjeometri ata kanë arritur humbjen e jolokalitetit. Me ndryshimin e gjeometrisë së qarkut Njohja e kësaj veçorie është shumë me rëndësi për krijimin e kompjuterëve kuantikë, ku femomenet kuantike të pranishme në qarqe mund të vendosin për funksionimin apo mosfunksionimin e sistemit.
