למרות שהחורף נראה לעתים קרובות כקר ביותר, הטמפרטורות יכולות לרדת בהרבה. כלומר, עד שתגיע לאפס מוחלט, מדווחת שרה קפלן ב"וושינגטון פוסט " . זו הנקודה שבה כל תנועה של אטומים המרכיבים אובייקט מפסיקה לנוע - קלווין 0 מצמרר או -459.67 פרנהייט.
חוקרים ניסו במשך עשרות שנים להגיע לאפס מוחלט, שנחשב שאי אפשר להשיג אי פעם. אך לאחרונה המדענים במכונים הלאומיים לתקנים (NIST) בבולדר, קולורדו התקרבו ממה שמדענים אי פעם. על פי הודעה לעיתונות, החוקרים מאמינים כי הטכניקה החדשה שלהם עשויה למעשה לאפשר להם להגיע לאותה נקודה אגדית.
"התוצאות היו הפתעה מוחלטת למומחים בתחום, " אומר חוסה אדומנטדו, מחבר משותף למאמר על הטכניקה שפורסם לאחרונה בכתב העת Nature, בהודעה לעיתונות. "זה ניסוי אלגנטי מאוד שלבטח יש לו השפעה רבה."
אף על פי שמדענים הביאו בעבר אטומים בודדים לאפס מוחלט ואף נמוך יותר, מחקר חדש זה מתעד את האובייקט המורכב הקר ביותר עד כה. הפרטים די טכניים, אך קפלן מסביר שבתהליך שנקרא קירור צדדי, החוקרים השתמשו בלייזרים כדי להקציף מעל תוף אלומיניום זעיר, 20 מיקרומטר ברוחב ועובי של 100 ננומטר.
"זה אולי נראה לא אינטואיטיבי", כותב קפלן. "[W] הם רגילים להדליק דברים מחממים, כמו השמש - אבל בקירור בצד הצדדי, הזווית המכוילת בקפידה ותדירות האור מאפשרת לפוטונים לחטוף אנרגיה מהאטומים תוך כדי אינטראקציה."
בשיטה זו, החוקרים הפחיתו בעבר את תנועת התוף למה שמכונה "מצב קרקע" קוונטי - שהוא רק שליש מקוונטת האנרגיה. אבל לטופל היה חותם שזה יכול להיות קר יותר. "הגבול של כמה קר אתה יכול לעשות דברים על ידי הזרקת אור עליהם היה צוואר הבקבוק שמנע מאנשים להיות קרים וקרים יותר", אומר טופל לקפלן. "השאלה הייתה האם זה מהותי או שמא באמת נהיה קר יותר?"
תוף האלומיניום ב- NIST (NIST) למרות שהלייזרים קיררו את החפץ, רעש כלשהו בלייזרים סיפק "בעיטות" קטנות של חום, מסביר Teufel בהודעה לעיתונות. אז Teufel ועמיתיו "סחטו" את האור, מצמידים את חבילות האנרגיה הזעירות בלייזר חזק עוד יותר כדי לקרר את התוף מבלי להוסיף אנרגיה חזרה למערכת. זה מאפשר להם לקרר את התוף לחמישית קוונטית, והם מאמינים שעם חידודים נוספים מערכת זו עשויה לאפשר להם לקרר את התוף לאפס מוחלט.
קירור קיצוני שכזה אינו רק טריק טרקלין: יש בו גם יישומים בעולם האמיתי. "ככל שאתה יכול להשיג את התוף קר יותר, כך הוא טוב יותר לכל יישום", אומר Teufel בהודעה לעיתונות. "חיישנים יהפכו לרגישים יותר. אתה יכול לאחסן מידע ארוך יותר. אם היית משתמש בו במחשב קוונטי, היית מחושב ללא עיוות, ובאמת היית מקבל את התשובה שאתה רוצה. "
קירור התוף יכול גם לעזור למדענים להתבונן בכמה מתעלומות מכניקת הקוונטים ממקור ראשון. "אני חושב שאנחנו נמצאים בתקופה מרגשת במיוחד בה הטכנולוגיה הזו שיש לנו נותנת לנו גישה לדברים שאנשים מדברים עליהם כניסויים מחשבתיים במשך עשרות שנים, " אומר Teufel לאיאן ג'ונסטון ב- The Independent . "בדיוק מה שמרגש זה שאנחנו יכולים להיכנס למעבדה ולמעשה לחזות בהשפעות קוונטיות אלה."
Teufel אומר לג'ונסטון כי קירור התוף לאפס מוחלט, בו נותר רק אנרגיה קוונטית, יאפשר למדענים להתבונן בכמה מההיבטים המוזרים ביותר של תורת הקוונטים. לדוגמה, התוף, אם היה מגודל אותו, יכול לשמש לביצוע טלפורט של עצמים גלויים. המחקר יכול גם לעזור לחוקרים לגשר על פער ההבנה בין הנקודה בה נראה כי הפיזיקה הקוונטית, השולטת בחלקיקים קטנים מאוד, מפסיקה לעבוד ופיזיקה קלאסית יותר, המנהלת עצמים גדולים כמו כוכבים וכוכבי לכת, מתחילה להשתלט.
