Kui kaks rasket aatomituuma lähenevad teineteisele piisava energiaga (kiirusega), et ületada nendevaheline kuloniline tõukumine, võivad nad ühineda. Veel enne kohtumist põhjustab tuumade vastasmõju nende sisemustes struktuurimuutuseid, tuumad siirduvad ergastatud seisundeisse. Seni parimad mudelid võtsid nimetatud efekti arvesse, ent Austraalia teadlased on läbi viinud katse, milles ilmnevad täiendavad efektid nõuavad mudeli täiustamist.
Ajakirja Physical Review Letters 9 novembri väljaandes ilmunud artiklis kirjeldavad Austraalia teadlased eesotsas M. Dasguptaga katset, milles juhiti kokku 16O ja 204,208Pb aatomituumad.
 |
Katseseade: Hapniku tuumad liiguvad kiirusega 1/10 valguse kiirusest piki punase laserkiiregatähistatud trajektoori ja põrkuvad seadme keskosas plii tuumadega.
Täiendatud mudeli kohaselt kaob tuumade ergastuste koherents põrke käigus. Tegelikkuses piisab osakeste ühinemiseks teatud tõenäosusega ka kulonilise barjääriga võrreldes madalamast energiast, appi tuleb kvantmehaaniline tunnelefekt. Ent ka seda arvesse võtvad mudelid ei kirjeldanud ülalmainitud katse tulemusi kuigi hästi. Dasgupta sõnul lisandub siin efekt, mille käigus tuumad "otsustavad ära" oma ühise lõppoleku ja kaob erinevate stsenaariumide superpositsioonina kirjeldatav klassikkalises tähenduses ebamäärane olek. Selle, nn lainefunktsiooni kollapsi hea tundmine on eelduseks kvantarvuti qbittide loomisel. Et kirjeldatud katses on vaadeldav süsteem piiratud kahe tuumaga ja väline keskkond seda praktiliselt ei mõjuta, loodetakse sellest lihtsama vaevaga fundamentaalseid tulemusi ammutada.
Allikas: Physical Review Focus
Toimetas Erik Randla