Инженеры из Австралии случайно разгадали квантовую загадку 50-летней давности

 Ядерный электрический резонанс был теоретически предсказан около 60 лет назад. Но лишь сейчас существование этого феномена удалось доказать на практике. И то случайно.

Дело случая: доказали благодаря сбоям оборудования

В Nature обнародовали результаты интересного открытия, сделанного случайно австралийскими учеными. Случайность в науке — дело не столь уж редкое. Но этого шанса исследователи ждали долго, около 60 лет.

Почти шесть десятилетий назад Николас Бломберген уверил коллег-физиков, что в обозримом будущем будет открыто явление ядерного электрического резонанса. Но теория — это замечательно, как и научное предвидение. Дело оставалось «за малым», надо было доказать существование феномена на практике, экспериментально. Вот это-то и не получалось. А специалисты Университета Нового Южного Уэльса наткнулись на доказательства… из-за поломки аппаратуры.

Теперь ученым доступен более плотный контроль над ядром. Что это дает? Ускорение работ в области квантовых компьютеров. Приборы, аппаратура для сканирования человеческого тела, исследования геологических образований и других объектов станет более точной и более компактной.

Точечный удар вместо общей встряски

Научный и технический прорыв становится возможным благодаря контролю атомных спинов электрическими полями. До сих пор эту функцию тоже выполняли волны, только магнитные. А для магнитного резонанса необходим ток большей силы. Соответственно, и катушки требуются объемные, и само оснащение получается громоздким. В том числе, аппараты МРТ.

Кроме того, старая схема не дает точных результатов, ведь он не позволяет контролировать точечно отдельны ядра атомов. Андреа Морелло, как и многие квантовые физики, умеет мыслить образно. Он показывает различие способов на простом примере бильярдной игры. Шар можно согнать с места, встряхнув стол. Это аналогия с магнитным резонансом. А можно загнать его в лузу кием, и это уже сродни резонансу электронному.

Открытие удалось подтвердить методом компьютерного моделирования, но впереди у ученых еще немало работы по его практическому использованию.