Penyelidik dari Universiti Yale dan University of Auckland dapat mendaftar dan mencegah lonjakan elektron kuantum dalam sistem tiga peringkat. Hasil eksperimen tersebut diterbitkan dalam jurnal Nature.
Lompatan kuantum elektron serupa dengan letusan gunung berapi. Namun, kami telah belajar mengesan dan mencegah malapetaka,”kata pengarang utama artikel tersebut, pekerja Universiti Yale, Zlatko Minev.
Model atom Bohr, yang dilahirkan pada tahun 1913, mengatakan bahawa elektron terletak di sekitar nukleus atom di keadaan pegun tertentu - di orbital. Elektron tertentu boleh berlalu dari satu keadaan ke keadaan yang lain, tetapi peralihan kuantum berlaku dengan serta-merta dan dengan perubahan tenaga sistem. Oleh itu, apabila melompat ke orbit yang lebih tinggi secara bertenaga, tenaga diserap, dan ke yang lebih rendah, ia dipancarkan. Untuk masa yang lama, para saintis yakin bahawa lonjakan kuantum berbeza dari peralihan klasik secara beransur-ansur sekiranya tidak ada lintasan antara dua keadaan.
Untuk lebih memahami fenomena ini, eksperimen pemikiran diperkenalkan, yang disebut "kucing Schröderer." Kucing tertentu dikurung di dalam bilik dengan mesin yang dipicu oleh kerosakan atom radioaktif. Sebuah atom mungkin atau mungkin tidak hancur dengan kebarangkalian yang sama. Walau bagaimanapun, jika perpecahan berlaku, peranti akan membuang wap asid prussic ke dalam ruang, yang akan membunuh kucing. Sehingga seseorang melihat ke dalam kotak, kucing itu adalah kedudukan super (gabungan) dari keadaan "hidup" dan "mati". Menurut pandangan ini, lompatan kuantum adalah diskrit di bawah pandangan seorang pemerhati.
Pada tahun 1980-an, teori saintifik lintasan kuantum muncul. Menurutnya, selama lompatan, keadaan sistem terus berkembang dan lompatan selalu didahului oleh periode pendam, di mana ia dapat diramalkan dan dicegah.
Harta hipotesis terakhir sistem digunakan oleh ahli fizik untuk sistem tiga peringkat atom buatan superkonduktor (qubit) dengan struktur tahap tenaga berbentuk V, disejukkan ke suhu sifar mutlak (-273 ° C). Peralihan elektron dari keadaan tanah ke keadaan teruja dicatat oleh para saintis dengan memerhatikan perubahan frekuensi resonan litar osilasi yang bersambung. Frekuensi resonans turun dengan mendadak ketika atom melonjak ke keadaan pertengahan, pertengahan. Detik peralihan ke keadaan teruja dicatat dengan membekukan evolusi sistem dan mengukur keadaan menggunakan tomografi. Akhirnya, peralihan dicegah dengan mendaftarkan ketiadaan foton yang mengesan, yang setiap kali mendahului lonjakan kuantum ke keadaan teruja.
Para penyelidik menunjukkan bahawa untuk masa perantaraan, keadaan atom berubah secara berterusan: evolusi setiap lompatan yang diselesaikan adalah berterusan, berurutan dan deterministik. Eksperimen ini selaras dengan ramalan teori lintasan kuantum.
