Valikko
Tiede

Aalto-yliopisto mukana tekemässä fysiikan kummajaisia – kvanttisolmuja

Kvanttisolmuilla ei ole suoraa vastinetta arkisessa maailmassa.

Aalto-yliopiston tutkijat ovat olleet tekemässä niin sanottuja kvanttisolmuja ensimmäisinä maailmassa yhdysvaltalaisen yliopiston tutkijoiden kanssa.

Kvanttisolmuilla ei ole suoraa vastinetta arkisessa maailmassa. Kyse on fysiikan perustutkimuksesta. Aallon ja Amherst Collegen tutkimus on julkaistu tiedelehdessä Nature Physics.

Tutkimuksen merkitys on professori Mikko Möttösen mukaan siinä, että kvanttisolmuja on ennustettu vuosikymmeniä, mutta niitä ei ole tehty. Nyt niiden ominaisuuksia voidaan tutkia, Möttönen sanoo.

Kvanttisolmut on yhdistetty esimerkiksi kvanttitietokoneisiin, joissa tietyn tyyppinen solmu voisi Möttösen mukaan tuottaa halutun laskentaprosessin.

”Toisaalta solmuteoria on hiljattain osattu yhdistää hiukkasfysiikkaan ja kosmologiaan”, Möttönen perustelee.

Tutkijat loivat kvanttisolmuja rubidiumkaasussa, joka jäähdytettiin lähelle absoluuttista nollalämpötilaa. Muodostui Bose-Einsteinin kondensaatti. Se tarkoittaa atomien pilveä, joka käyttäytyy kuin yksi atomi.

Tutkijat panivat kondensaatin niin sanotusti solmuun kolmiulotteisella magneettikentällä, joka väänteli atomipilveä eri suuntiin. Solmu on itse asiassa vähän epätarkka nimitys:

”Kvanttisolmu on vähän kuin renkaista tehty häkkyrä, jossa jokainen rengas on vähän eri suunnassa mutta kaikki renkaat läpäisevät kerran toisensa ja ovat kiinni toisissaan”, Möttönen kuvailee.

Renkaat kuvaavat kondensaatin sisäisen järjestyksen suuntaa, Möttönen selittää kvanttimaailman merkillisyyksiä. Kondensaatti eli yhtenä atomina käyttäytyvä atomipilvi siis osoittaa eri avaruuden pisteissä eri suuntiin.

Aalto-yliopisto ja Amgerst College ovat tehneet fysiikan perustutkimusta yhteistyössä aikaisemminkin. Tutkijat osoittivat viime vuonna, että niin sanottu magneettinen monopoli voi esiintyä luonnossa. Magneettinen monopoli on teorian ennustama pistemäinen hiukkanen, jolla on magneettinen varaus mutta jollaista ei ole löydetty. Aalto ja Amherst ovat julkaisseet siitä tutkimuksia Sciencessa ja Naturessa.

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Kvanttifysiikka
  • Tiede
  • Aalto-yliopisto

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    1. 1

      Syy jätevesien päätymiselle Munkkiniemen rantavesiin selvisi: Kilotolkulla rasvaa valutettu viemäriin – nyt selvitetään, mistä rasva on peräisin

    2. 2

      Älä varaa lentoja liian aikaisin, aseta verkkoselain ”salattuun” tilaan – näin löydät halvat lentoliput verkosta

    3. 3

      Poliisi vahvistaa: Mies pakeni poliisia 20 tonnin kuormaajalla ja syöksyi sillalta alas Lahdessa – kuormaaja oli varastettu

    4. 4

      Hämmennystä herättäneet pankkien vaikutus­valta­kyselyt tulossa nyt asuntokauppaan – ”Kysely tehdään käytännössä kaikille asiakkaille”

    5. 5

      Ilmasto­kantaansa panttaava Trump jäi yksin G7-maiden kokouksessa Sisiliassa – kokous päättyi tilanteessa ”kuusi yhtä vastaan”, sanoi Merkel

    6. 6

      Pariskunta osti ”aidot italialaiset nahkatakit” 1 200 eurolla Kannelmäen Prisman parkkipaikalta – Poliisi varoittaa vanhaa kikkaa käyttävistä huijareista Helsingissä

    7. 7

      Aki Kaurismäki selitti suomalaisia sanontoja brittilehdelle: ”Brexit-propagandaa levittäneet katosivat kuin pieru Saharaan”

    8. 8

      Suomeen paennut nigerialaisnainen kertoo poikajoukon polttaneen hänen tyttöystävänsä hengiltä – veivätkö tulkkausongelmat turvapaikan?

    9. 9

      Anna Puu villitsi Kaisaniemessä, kirppu­torit vetivät väkeä Käpylässä ja Kalliossa – Katso lukijoiden kuvat

    10. 10

      Mitä on pikaruoka ilman lihaa? HS testasi ”sipsikaljavegaanin” kanssa Fafa’sin, Hesburgerin ja Kotipizzan vegaanimätöt

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Pariskunta osti ”aidot italialaiset nahkatakit” 1 200 eurolla Kannelmäen Prisman parkkipaikalta – Poliisi varoittaa vanhaa kikkaa käyttävistä huijareista Helsingissä

    2. 2

      Älä varaa lentoja liian aikaisin, aseta verkkoselain ”salattuun” tilaan – näin löydät halvat lentoliput verkosta

    3. 3

      Suomeen paennut nigerialaisnainen kertoo poikajoukon polttaneen hänen tyttöystävänsä hengiltä – veivätkö tulkkausongelmat turvapaikan?

    4. 4

      Oululainen Venla Karppinen, 19, sai himoitun paikan maineikkaasta Oxfordin yliopistosta – Suomeen paluu ei enää innosta

    5. 5

      Töitä olisi heti 9 000 osaavalle koodarille, mutta tekijöitä ei löydy – ”Vaikka maksaisit mitä, se ei muuttaisi tilannetta”, sanoo ohjelmistoyrityksen teknologiajohtaja

    6. 6

      Kuuntelulaitteilla tehty tutkimus paljasti, miten eri tavalla isät puhuvat pojilleen ja tyttärilleen – tytöille kehosta, pojille pärjäämisestä

    7. 7

      Syy jätevesien päätymiselle Munkkiniemen rantavesiin selvisi: Kilotolkulla rasvaa valutettu viemäriin – nyt selvitetään, mistä rasva on peräisin

    8. 8

      Tuleva pormestari Jan Vapaa­vuori lyttää maakunta­uudistuksen, vaikka hänen oma puolueensa on ollut päättämässä siitä – ”Haitallisin uudistus miesmuistiin”

    9. 9

      Poliisi vahvistaa: Mies pakeni poliisia 20 tonnin kuormaajalla ja syöksyi sillalta alas Lahdessa – kuormaaja oli varastettu

    10. 10

      Mitä on pikaruoka ilman lihaa? HS testasi ”sipsikaljavegaanin” kanssa Fafa’sin, Hesburgerin ja Kotipizzan vegaanimätöt

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Britannia ei usko Manchesterin pommittajan toimineen yksin, poliisi otti kiinni lisää ihmisiä

    2. 2

      Pariskunta osti ”aidot italialaiset nahkatakit” 1 200 eurolla Kannelmäen Prisman parkkipaikalta – Poliisi varoittaa vanhaa kikkaa käyttävistä huijareista Helsingissä

    3. 3

      Luokkahyppy voi myös kaduttaa – yliopistoon päätynyt duunarin lapsi ikävöi takaisin työväenluokkaan

    4. 4

      Luokkajako lentokoneessa näkyy ilmaraivona

    5. 5

      Suomalaisen tunnistaa ulkomailla jo kaukaa

    6. 6

      Kemikaalein puhdistettu järvi nousi supersuosituksi, video veden alta todistaa häkellyttävän hyvän näkyvyyden: ”Norjan meret jäävät toiseksi”

    7. 7

      Paljonko rahaa on sopiva lahja? Tapakouluttaja kannustaa kohtuuteen ja ihmettelee työikäisten matkakassoja

    8. 8

      Kauppatieteiden opiskelija havahtui turhanpäiväiseen kulutukseensa ja alkoi vältellä kaikkea muoviin pakattua – nyt hän tekee jopa deodoranttinsa itse

    9. 9

      Onko tämä kaikkien aikojen seuramatka? 800 suomalaista lähtee Afrikkaan testaamaan ripulirokotetta, joka voi pelastaa miljoonia lapsia – sinä voit hakea mukaan matkalle

    10. 10

      Kiky-sopimus teki monien helatorstaista tavallisen työpäivän, eikä se miellytä kaikkia – ”Toki tämä päähän ottaa”

    11. Näytä lisää