вчені близькі до прориву Ейнштейна!

Японські фізики з Хіросімського університету запропонували інноваційний спосіб експериментально зафіксувати ефект Унру — явище, яке поєднує квантову механіку з теорією відносності.

Ефект Фуллінга–Дейвіса–Унру передбачає, що прискорений спостерігач у вакуумі сприймає квантові флуктуації як реальне «квантове тепло». Дотепер його підтвердження було неможливим через потребу у надзвичайних прискореннях — до 10*20 м/с210^{20} \, м/с^2.

Прорив у надпровідних системах

Команда під керівництвом Норіюкі Хатакенаки та Харуни Катаями розробила експериментальну установку з використанням з’єднаних кільцевих джозефсонівських переходів. У ній метастабільні пари «флюзон–антифлюзон» рухаються по колу з надзвичайно великим прискоренням. Це призводить до «квантового тепла», яке провокує їхній розпад.

Як пояснив Хатакенака, «одним з найдивовижніших аспектів є те, що мікроскопічні квантові флуктуації можуть викликати раптові макроскопічні стрибки напруги, роблячи невловимий ефект Унру безпосередньо спостережуваним».

Стрибки напруги як сигнал

Подія розпаду пари проявляється у вигляді різкого стрибка напруги в надпровідному колі. Цей сигнал легко зафіксувати й проаналізувати статистично. Вимірювання розподілу стрибків дозволяє визначати температуру Унру з високою точністю.

Катаяма підкреслює: «Наша робота спрямована на подолання фундаментальної перешкоди, пропонуючи новий і здійсненний метод. Запропонована система відкриває реалістичний шлях для першого спостереження цього «фантомного тепла»».

Перспективи та майбутні напрями

Дослідники планують вивчати механізми розпаду пар флюзон-антифлюзон, зокрема роль макроскопічного квантового тунелювання. Це дозволить уточнити методи виявлення ефекту Унру і потенційно виявити зв’язки з іншими квантовими явищами.

«Поглиблюючи наше розуміння цих нових квантових процесів, ми сподіваємося зробити внесок у пошук єдиної теорії фізичних законів», — наголосив Хатакенака.

Розробка високочутливих квантових детекторів відкриває перспективи не лише для фундаментальної фізики, а й для майбутніх технологій зондування простору-часу.