Powiedzieć, że realizacja tego wyzwania się powiodła, to jak nie powiedzieć nic. Członkowie zespołu badawczego, na czele którego stanęła Vanessa Olaya Agudelo, spowolnili bowiem reakcję chemiczną około 100 miliardów razy. O tym, jak udało im się tego dokonać, piszą w publikacji zamieszczonej w Nature Chemistry.

Czytaj też: Tak wyglądają splątane fotony. Ten symbol przyspieszy komputery kwantowe

Kluczem do sukcesu okazało się wykorzystanie komputera kwantowego do wykonania symulacji wspomnianej reakcji. Kolejny krok polegał natomiast na jej śledzeniu w baaaaardzo zwolnionym tempie. Względem tego, jak taka reakcja powinna wyglądać w normalnych okolicznościach, spowolnienie wyniosło około 100 miliardów razy, co w zasadzie trudno sobie w ogóle wyobrazić.

Wykorzystując urządzenie kwantowe, australijscy naukowcy spowolnili zachodzącą reakcję o około 100 miliardów razy

Osiągnięcia zespołu wyglądają dobrze nie tylko na papierze: mogą także doprowadzić do szeregu praktycznych korzyści. Tytułowe slow motion pozwala bowiem na dogłębne przeanalizowanie interakcji zachodzących wewnątrz i pomiędzy cząsteczkami. To z kolei zapewnia szereg możliwości w materiałoznawstwie, projektowaniu leków czy produkcji energii ze słońca. Zastosowań jest nawet więcej, jak podkreśla główna autorka, która wymienia również lepsze zrozumienie powstawania smogu czy dziury ozonowej.

Przedstawiciele Uniwersytetu w Sydney wykorzystali na potrzeby swoich badań metodę wykorzystującą komputer kwantowy z uwięzionymi jonami. Dzięki niemu możliwe stało się odwzorowanie badanego problemu na stosunkowo małym urządzeniu kwantowym. Spowolnienie było naprawdę niesamowite i względem zwyczajowo zachodzącej reakcji osiągnęło współczynnik 100 miliardów.

Oczywiście przytaczane wartości wciąż są trudne do wyobrażenia. O ile normalnie opisywany proces kończy się w ciągu femtosekund (co stanowi miliardową część milionowej części sekundy) tak komputer kwantowy pozwolił na spowolnienie i przejście od femtosekund do milisekund. W takich okolicznościach możliwe stało się znacznie skuteczniejsze prowadzenie obserwacji i uwiecznienie większej liczby szczegółów.

Czytaj też: Chemiczne dziwactwa zmieniają wszystko, co wiemy o powstawaniu planet. Kluczowe odkrycie astronomów

Ten ekscytujący wynik pomoże nam lepiej zrozumieć ultraszybką dynamikę – jak cząsteczki zmieniają się w najszybszych skalach czasowych. To wspaniałe, że na Uniwersytecie w Sydney mamy dostęp do najlepszego w kraju programowalnego komputera kwantowego pozwalającego na prowadzenie takich eksperymentów. podsumował jeden z autorów, Ivan Kassal z Uniwersytetu w Sydney