冬はしばしば最も寒いように見えますが、気温はずっと低くなることがあります。 つまり、あなたが絶対ゼロに達するまで、 ワシントンポストでサラカプランが報告します。 これは、オブジェクトを構成する原子のすべての動きが動くのを停止するポイントです。0ケルビンまたは華氏-459.67低温です。
研究者たちは何十年も絶対ゼロに到達しようと試みてきましたが、これは決して達成することは不可能だと考えられています。 しかし最近、コロラド州ボールダーにある国立標準研究所（NIST）の科学者は、科学者がこれまでにないほど近づきました。 プレスリリースによると、研究者は彼らの新しい技術が実際に彼らがその伝説的なポイントに到達することを可能にするかもしれないと信じています。
「この結果は、この分野の専門家にとってまったく驚きでした」と、最近Nature誌に掲載された技術に関する論文の共著者であるJoséAumentado氏はプレスリリースで述べています。 「これは非常にエレガントな実験であり、確かに多くの影響があります。」
科学者は以前に個々の原子を絶対零度またはさらに低くしたが、この最新の研究はこれまでで最も寒い複雑な天体を記録している。 詳細はかなり技術的ですが、カプランは、サイドバンド冷却と呼ばれるプロセスで、レーザーを使用して、幅20マイクロメートル、厚さ100ナノメートルの小さなアルミニウムドラムに霜をつけると説明しています。
「これは直観に反するように見えるかもしれません」とカプランは書いています。 「太陽のように暖めるものに光を当てるのに慣れていますが、側波帯冷却では、光の角度と周波数を慎重に調整することで、光子が相互作用するときに原子からエネルギーを奪います。」
この方法を使用して、研究者は以前にドラムの動きを量子「基底状態」と呼ばれるものに減らしました。これはエネルギーの量子のわずか3分の1です。 しかし、Teufelには寒くなるかもしれないインクがありました。 「それらに光を当てることで物を作ることができる寒さの限界は、人々がますます寒くなるのを妨げていたボトルネックでした」と、Teufelはカプランに語ります。 「問題は、それが基本的なのか、実際に寒くなるのかということでした」
NISTのアルミニウムドラム（NIST） レーザーは物体を冷却しましたが、レーザーのいくらかのノイズは熱の小さな「キック」を提供しました、とTeufelはプレスリリースで説明します。 そこで、Teufelと彼の同僚は、光を「絞って」、レーザーの小さなエネルギーの束をさらに密に並べて、システムにエネルギーを戻さずにドラムを冷却しました。 これにより、ドラムをクォンタムの5分の1に冷却することができ、さらに改良を加えることで、ドラムを絶対ゼロまで冷却できると考えています。
このような極端な冷却は、単なるパーラーのトリックではありません。実際の用途もあります。 「ドラムが冷えるほど、あらゆる用途に適しています」と、Teufelはプレスリリースで述べています。 「センサーはより敏感になります。 情報をより長く保存できます。 量子コンピューターで使用していた場合、歪みなく計算でき、実際に必要な答えが得られます。」
ドラムを冷却することは、科学者が量子力学の謎のいくつかを直接観察するのにも役立ちます。 「私たちが利用できるこの技術は、人々が何十年もの間、思考実験として話してきたことにアクセスできる非常にエキサイティングな時代にあると思います」と、TeufelはThe Independentの Ian Johnstonに語ります。 「今、エキサイティングなことは、実験室に入り、これらの量子効果を実際に目撃できることです。」
Teufelは、量子エネルギーのみが残っているドラムを絶対ゼロまで冷却すると、科学者が量子理論の奇妙な側面を観察できるようになるとジョンストンに語った。 たとえば、ドラムを拡大すると、目に見えるオブジェクトをテレポートするのに使用できます。 この研究は、研究者が、非常に小さな粒子を支配する量子物理学が機能しなくなったように見える点と、星や惑星などの大きな物体を支配するより古典的な物理学が引き継ぎ始める点との間の理解のギャップを埋めるのにも役立ちます。
