Πώς αποθηκεύετε τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όταν ο Ήλιος δεν λάμπει και ο άνεμος δεν φυσάει; Αυτό είναι ένα από τα πιο ενοχλητικά ερωτήματα που εμποδίζουν ένα πιο πράσινο ηλεκτρικό δίκτυο. Οι μεγάλες τράπεζες μπαταριών είναι μια απάντηση. Αλλά είναι ακριβές και κατάλληλες να αποθηκεύουν ενέργεια για λίγες ώρες, όχι για μέρες με συννεφιά ή ηρεμία. Μια άλλη στρατηγική είναι να χρησιμοποιηθεί η πλεονάζουσα ενέργεια για να θερμανθεί μια μεγάλη μάζα υλικού σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και μετά να αξιοποιηθεί η ενέργεια ανάλογα με τις ανάγκες. Αυτή την εβδομάδα, οι ερευνητές ανάφεραν μια σημαντική βελτίωση σε ένα βασικό μέρος αυτού του σχεδίου: μια συσκευή που μετατρέπει την αποθηκευμένη θερμότητα ξανά σε ηλεκτρική ενέργεια.

Μια ομάδα από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) και το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (NREL) πέτυχε αύξηση σχεδόν 30% στην απόδοση ενός θερμοφωτοβολταϊκού (TPV), μιας δομής ημιαγωγών που μετατρέπει τα φωτόνια που εκπέμπονται από μια πηγή θερμότητας σε ηλεκτρική ενέργεια, όπως η ηλιακή κυψέλη μετατρέπει το ηλιακό φως σε ενέργεια. «Είναι πολύ συναρπαστικό», λέει ο Andrej Lenert, μηχανικός υλικών στο Πανεπιστήμιο του Michigan, Ann Arbor. "Είναι η πρώτη φορά που τα θερμοβολταϊκά μπαίνουν σε πολλά υποσχόμενο εύρος απόδοσης, κάτι που είναι τελικά αυτό που έχει σημασία για πολλές εφαρμογές."

Μαζί με τις σχετικές προόδους, το νέο έργο δίνει μεγάλη ώθηση στις προσπάθειες για την κυκλοφορία θερμικών μπαταριών σε μεγάλη κλίμακα, ως φθηνό εφεδρικό για συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η ιδέα είναι να τροφοδοτηθεί η πλεονάζουσα αιολική ή ηλιακή ηλεκτρική ενέργεια σε ένα στοιχείο, το οποίο ενισχύει τη θερμοκρασία ενός λουτρού υγρού μετάλλου ή ενός μπλοκ γραφίτη σε αρκετές χιλιάδες βαθμούς κελσίου. Η θερμότητα μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρική ενέργεια με την παραγωγή ατμού που κινεί μια τουρμπίνα, αλλά οι υψηλές θερμοκρασίες που αναπτύσσονται αυξάνουν μεν την απόδοση μετατροπής, αλλά τα υλικά του στροβίλου αρχίζουν να διασπώνται στους 1500°C περίπου. Τα θερμοβολταϊκά προσφέρουν μια εναλλακτική λύση: Διοχευτεύουν την αποθηκευμένη θερμότητα σε μια μεταλλική μεμβράνη ή νήμα, φωτίζοντας όπως το σύρμα βολφραμίου σε έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως και, στη συνέχεια, χρησιμοποιείται το θερμοβολταϊκό στοιχείο για να απορροφήσει το εκπεμπόμενο φως και να το μετατρέψει σε ηλεκτρική ενέργεια.

Για τη νέα συσκευή, ο Asegun Henry, μηχανολόγος μηχανικός του MIT, ασχολήθηκε τόσο με τον πομπό όσο και με το ίδιο το θερμοβολταϊκό . Προηγούμενες γενιές θερμοβολταϊκών θέρμαιναν τις εκπομπές σε περίπου 1400°C, γεγονός που μεγιστοποιούσε τη φωτεινότητά στο εύρος μήκους κύματος για το οποίο τα θερμοβολταϊκά έχουν μεγαλύτερη απόδοση. Ο Asegun Henry είχε ως στόχο να ωθήσει τη θερμοκρασία 1000°C υψηλότερα, όπου το βολφράμιο εκπέμπει περισσότερα φωτόνια σε υψηλότερες ενέργειες, κάτι που θα μπορούσε να βελτιώσει τη μετατροπή της ενέργειας. Αλλά αυτό σημαίνει ότι θα ανακατασκευαστούν και τα θερμοβολταϊκά. Με ερευνητές στο Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, η ομάδα του Χένρι έβαλε πάνω από δύο δωδεκάδες λεπτές στρώσεις διαφορετικών ημιαγωγών για να δημιουργήσει δύο ξεχωριστές κυψέλες στοιβαγμένες τη μια πάνω στην άλλη. Το επάνω κύτταρο απορροφά κυρίως ορατά και υπεριώδη φωτόνια, ενώ το κάτω κύτταρο απορροφά κυρίως υπέρυθρες. Ένα λεπτό φύλλο χρυσού κάτω από το κάτω κελί αντανακλά φωτόνια χαμηλής ενέργειας που τα θερμοβολταϊκά δεν μπορούσαν να συλλέξουν. Το βολφράμιο επαναρροφά αυτή την ενέργεια, εμποδίζοντάς την να χαθεί. Το αποτέλεσμα, αναφέρει η ομάδα σήμερα στο Nature, είναι μια σειρά από θερμοβολταϊκά που μετατρέπει το 41,1% της ενέργειας που εκπέμπεται από ένα νήμα βολφραμίου 2400°C σε ηλεκτρική ενέργεια.

Η Nissan συνεργάζεται με τη NASA για έναν νέο τύπο μπαταρίας για ηλεκτρικά οχήματα που υπόσχεται να φορτίζει πιο γρήγορα και να είναι ελαφρύτερη αλλά και ασφαλής, δήλωσε την Παρασκευή η ιαπωνική αυτοκινητοβιομηχανία, σύμφωνα με το CBS News.
Η μπαταρία πλήρους στερεάς κατάστασης, θα αντικαταστήσει το 2028 την μπαταρία ιόντων λιθίου που χρησιμοποιείται τώρα ενώ πιλοτικά θα δοκιμαστεί το 2024, σύμφωνα με τη Nissan. Η μπαταρία θα είναι αρκετά σταθερή ώστε να χρησιμοποιείται σε βηματοδότες, είπε η Nissan. Όταν το προϊόν θα είναι έτοιμο, θα έχει περίπου το μισό μέγεθος της μπαταρίας που χρησιμοποιείται τώρα και θα φορτιστεί πλήρως σε 15 λεπτά αντί για ώρες που χρειάζεται τώρα.

Η συνεργασία με τη NASA, καθώς και με το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια του Σαν Ντιέγκο, περιλαμβάνει τη δοκιμή διαφόρων υλικών, δήλωσε στους δημοσιογράφους ο αντιπρόεδρος της Nissan, Kazuhiro Doi. «Τόσο η NASA όσο και η Nissan χρειάζονται το ίδιο είδος μπαταρίας», είπε. Η Nissan και η NASA χρησιμοποιούν αυτό που ονομάζεται «πλατφόρμα πληροφορικής του αρχικού υλικού» (original material informatics platform), μια ηλεκτρονική βάση δεδομένων, για να δοκιμάσουν διάφορους συνδυασμούς για να δουν τι λειτουργεί καλύτερα ανάμεσα σε εκατοντάδες χιλιάδες υλικά, είπε ο Doi. Ο στόχος είναι να αποφευχθεί η χρήση ακριβών υλικών όπως τα σπάνια μέταλλα που χρειάζονται για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Ο ερευνητής Sid Assawaworrarit και οι συνάδελφοί του εξόπλισαν ένα συνηθισμένο ηλιακό πάνελ με μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια, ικανή να παράγει μικρή ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας από τη μικρή διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του αέρα του περιβάλλοντος και της επιφάνειας ενός ηλιακού πάνελ στραμμένο προς το διάστημα.
"Κατά τη διάρκεια της ημέρας, υπάρχει η ηλιακή ενέργεια που ενεργοποιεί την ηλιακή κυψέλη, αλλά κατά τη διάρκεια της νύχτας συμβαίνει κάτι αντίστροφο", λέει ο Assawaworrarit. Αυτό συμβαίνει επειδή τα ηλιακά πάνελ -- όπως όλα τα υλικά που είναι θερμότερα από το απόλυτο μηδέν -- εκπέμπουν υπέρυθρη ακτινοβολία. "Υπάρχει στην πραγματικότητα φως που εξέρχεται [από το ηλιακό πάνελ] και το χρησιμοποιούμε για να παράγουμε ηλεκτρισμό τη νύχτα. Τα εξερχόμενα φωτόνια δροσίζουν την ηλιακή κυψέλη".

Καθώς αυτά τα φωτόνια φεύγουν από την επιφάνεια του ηλιακού πάνελ προς τον ουρανό, μεταφέρουν θερμότητα μαζί τους. Αυτό σημαίνει ότι σε μια καθαρή νύχτα -- όταν δεν υπάρχουν σύννεφα που να αντανακλούν το υπέρυθρο φως πίσω προς τη Γη -- η επιφάνεια ενός ηλιακού πάνελ θα είναι μερικούς βαθμούς πιο δροσερή από τον αέρα γύρω του. Αυτή η διαφορά θερμοκρασίας είναι αυτό που εκμεταλλεύεται ο Assawaworrarit και οι συνάδελφοί του. Μια συσκευή που ονομάζεται θερμοηλεκτρική γεννήτρια μπορεί να συλλάβει μέρος της θερμότητας που ρέει από τον θερμότερο αέρα στον ψυχρότερο ηλιακό πάνελ και να τη μετατρέψει σε ηλεκτρική ενέργεια.

Σε μια καθαρή νύχτα, η συσκευή Assawaworrarit που δοκιμάστηκε στην ταράτσα του Stanford παράγει περίπου πενήντα milliwatts για κάθε τετραγωνικό μέτρο ηλιακού πάνελ (50 mW/m2). «Πιστεύω ότι είναι μάλλον ένας αριθμός ρεκόρ», λέει. Αλλά ο Assawaworrarit και η ομάδα του δεν σταματούν εκεί. Λέει ότι με μερικές βελτιώσεις (και σε καλή τοποθεσία) μια τέτοια συσκευή θα μπορούσε να παράγει διπλάσια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας. «Το θεωρητικό όριο είναι πιθανώς περίπου ένα ή δύο βατ ανά τετραγωνικό μέτρο», λέει. "Δεν είναι τεράστιος αριθμός, αλλά υπάρχουν πολλές εφαρμογές" όπου αυτό το είδος ενέργειας τη νύχτα θα ήταν χρήσιμο.

Την Πέμπτη, ο νέος γιγάντιος πύραυλος της NASA, το Space Launch System (Ψ), ξεκίνησε από την Φλόριντα ένα ταξίδι 11 ωρών προς την κύρια βάση εκτόξευσης στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι. Ήταν μια μεγάλη στιγμή για τη NASA, αφού πέρασε πάνω από μια δεκαετία στην ανάπτυξη αυτού του πυραύλου, με στόχο τη χρήση του για την αποστολή φορτίου και ανθρώπων στο βαθύ διάστημα.

Η κυκλοφορία του SLS ήταν απλώς μια γεύση του τι θα ακολουθήσει. Ο πύραυλος θα υποβληθεί σε μια γενική πρόβα τον Απρίλιο, περνώντας από όλες τις λειτουργίες και τις διαδικασίες που θα περάσει κατά τη διάρκεια μιας τυπικής εκτόξευσης, συμπεριλαμβανομένης της πλήρωσης των δεξαμενών του με προωθητικό υγρό. Αν αυτό πάει καλά, τότε ο πύραυλος θα μεταφερθεί πίσω στο Vehicle Assembly Building της NASA, το γιγάντιο σπηλαιώδες κτίριο όπου το SLS συναρμολογήθηκε. Μετά από μερικές ακόμη δοκιμές, ο πύραυλος θα επαναφερθεί στο σημείο εκτόξευσης πριν από την πρώτη του πτήση, η οποία έχει προγραμματιστεί για κάποια στιγμή αυτό το καλοκαίρι.
Μπορείτε να δείτε φωτογραφίες από το μεγάλο ντεμπούτο του SLS που είναι ενσωματωμένες στο άρθρο του The Verge.

Φωτογραφία Loren Grush / The Verge

Το παράδοξο πληροφοριών της μαύρης τρύπας (black hole information paradox) του Στίβεν Χόκινγκ έχει προβληματίσει τους επιστήμονες για μισό αιώνα και οδήγησε ορισμένους να αμφισβητήσουν τους θεμελιώδεις νόμους της φυσικής. Τώρα οι επιστήμονες λένε ότι μπορεί να έχουν επιλύσει το περιβόητο πρόβλημα δείχνοντας ότι οι μαύρες τρύπες έχουν μια ιδιότητα γνωστή ως «κβαντική τρίχα».
Εάν είναι σωστό, αυτό θα σήμαινε μια σημαντική πρόοδο στη θεωρητική φυσική. Ο καθηγητής Xavier Calmet, του Πανεπιστημίου του Sussex, ο οποίος ηγήθηκε της εργασίας, είπε ότι αφού εργάστηκε στο μαθηματικό μέρος του προβλήματος για μια δεκαετία, η ομάδα του έκανε μια γρήγορη πρόοδο πέρυσι που τους έδωσε σιγουριά ότι τελικά το πρόβλημα είχε λυθεί. «Εγινε γενικά η υπόθεση στην επιστημονική κοινότητα ότι η επίλυση αυτού του παραδόξου θα απαιτούσε μια τεράστια αλλαγή παραδείγματος στη φυσική, αναγκάζοντας την πιθανή αναδιατύπωση είτε της κβαντικής μηχανικής είτε της γενικής σχετικότητας», είπε ο Calmet. "Αυτό που βρήκαμε -- και νομίζω ότι είναι ιδιαίτερα συναρπαστικό -- είναι ότι αυτό δεν είναι απαραίτητο."

Το παράδοξο του Χόκινγκ συνοψίζεται στο εξής: οι κανόνες της κβαντικής φυσικής αναφέρουν ότι οι πληροφορίες διατηρούνται. Οι μαύρες τρύπες αποτελούν πρόκληση για αυτόν τον νόμο, επειδή μόλις ένα αντικείμενο εισέλθει σε μια μαύρη τρύπα, ουσιαστικά έχει εξαφανιστεί οριστικά -- μαζί με οποιαδήποτε πληροφορία κωδικοποιείται σε αυτήν. Ο Χόκινγκ εντόπισε αυτό το παράδοξο και για δεκαετίες συνέχισε να μπερδεύει τους επιστήμονες. Έχουν προταθεί αναρίθμητες λύσεις, συμπεριλαμβανομένης μιας «θεωρίας τείχους προστασίας» στην οποία οι πληροφορίες υποτίθεται ότι καίγονταν πριν εισέλθουν στη μαύρη τρύπα, η «θεωρία fuzzball» στην οποία οι μαύρες τρύπες θεωρούνταν ότι είχαν αδιάκριτα όρια και διάφορους εξωτικούς κλάδους της θεωρίας χορδών. Όμως οι περισσότερες από αυτές τις προτάσεις απαιτούσαν την επανεγγραφή των νόμων της κβαντικής μηχανικής ή της θεωρίας της βαρύτητας του Αϊνστάιν, των δύο πυλώνων της σύγχρονης φυσικής.

Ο Elon Musk έκανε μια τολμηρή πρόβλεψη κατά τη διάρκεια ενός podcast του Lex Fridman. Ο ιδρυτής της Tesla επανέλαβε την άποψή του ότι η ανθρωπότητα πρέπει να γίνει ένα «είδος πολλαπλών πλανητών» και αποκάλυψε τα σχέδια της SpaceX να αναπτύξει την απαραίτητη τεχνολογία για το ταξίδι. "Η καλύτερη περίπτωση είναι περίπου πέντε χρόνια. Η χειρότερη περίπτωση, 10 χρόνια", είπε ο Elon Musk. Σημείωσε ότι η «μηχανική του οχήματος» που απαιτείται για το ταξίδι παραμένει βασικός παράγοντας για τον καθορισμό ενός χρονοδιαγράμματος. «Ο πύραυλος Starship είναι ο πιο περίπλοκος και προηγμένος πύραυλος που έχει κατασκευαστεί ποτέ από, δεν ξέρω, τάξη μεγέθους ή κάτι τέτοιο», πρόσθεσε ο Elon Musk. "Είναι πολλά. Είναι πραγματικά σε επόμενο επίπεδο."

Η SpaceX έχει επιταχύνει τις δραστηριότητές της τα τελευταία χρόνια ως μέρος του μακροπρόθεσμου στόχου του Elon Musk να δημιουργήσει μια αποικία στον Άρη. Νωρίτερα αυτό το μήνα, ο Elon Musk αποκάλυψε ότι η SpaceX έχει αρχίσει να κατασκευάζει ένα σημείο εκτόξευσης στη Φλόριντα που μπορεί να φιλοξενήσει πυραύλους Starship. Η SpaceX έχει αρχίσει να δοκιμάζει πρωτότυπα του πυραύλου ύψους 400 ποδιών πριν από μια προγραμματισμένη τροχιακή εκτόξευση. Κατά τη διάρκεια της συνέντευξης στο podcast, ο Μασκ είπε ότι η ιδιωτική αεροπορική εταιρεία του εξακολουθεί να εργάζεται για τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού του πύραυλου Starship και τη μείωση του προβλεπόμενου κόστους ενός ταξιδιού στον Άρη.

Δύο νέες μελέτες συμπεραίνουν ότι οι φανταστικοί αριθμοί είναι απαραίτητοι για την ακριβή περιγραφή της πραγματικότητας. Οι φανταστικοί αριθμοί (ή καθαροφανταστικοί αριθμοί) είναι μιγαδικοί αριθμοί, το τετράγωνο των οποίων είναι αρνητικός πραγματικός αριθμός και χρησιμοποιούνται εδώ και πολύ καιρό στις πιο σημαντικές εξισώσεις της κβαντικής μηχανικής, του κλάδου της φυσικής που περιγράφει τον μικρόκοσμο και επιτρέπουν στους φυσικούς να γράφουν κβαντικές εξισώσεις με απλούς όρους. Αλλά αν η κβαντική θεωρία χρειάζεται αυτές τις μαθηματικές χίμαιρες ή απλώς τις χρησιμοποιεί ως βολικές συντομεύσεις είναι εδώ και καιρό αμφιλεγόμενο. Στην πραγματικότητα, ακόμη και οι ίδιοι οι ιδρυτές της κβαντικής μηχανικής πίστευαν ότι οι συνέπειες της ύπαρξης μιγαδικών αριθμών στις εξισώσεις τους ήταν ανησυχητικές. Σε μια επιστολή προς τον φίλο του Χέντρικ Λόρεντς, ο φυσικός Erwin Schrodinger - ο πρώτος που εισήγαγε μιγαδικούς αριθμούς στην κβαντική θεωρία, με τη συνάρτηση κβαντικών κυμάτων του - έγραψε: "Αυτό που είναι δυσάρεστο εδώ και πρέπει να αντιταχθεί άμεσα, είναι η χρήση των μιγαδικών αριθμών. Η κβαντική κυματική συνάρτηση είναι σίγουρα μια πραγματική συνάρτηση".

Ο Schrodinger βρήκε τρόπους να εκφράσει την εξίσωσή του μόνο με πραγματικούς αριθμούς μαζί με ένα επιπλέον σύνολο κανόνων για το πώς να χρησιμοποιήσει την εξίσωση, και οι μεταγενέστεροι φυσικοί έκαναν το ίδιο με άλλα μέρη της κβαντικής θεωρίας. Όμως, ελλείψει πειραματικών αποδείξεων για να αποφανθούν οι προβλέψεις αυτών των «όλων των πραγματικών» εξισώσεων, έχει δημιουργηθεί ένα ερώτημα: Είναι οι φανταστικοί αριθμοί μια προαιρετική απλούστευση ή η προσπάθεια εργασίας χωρίς αυτούς στερεί από την κβαντική θεωρία την ικανότητά της να περιγράφει την πραγματικότητα;

Τώρα, δύο μελέτες, που δημοσιεύθηκαν στις 15 Δεκεμβρίου στα περιοδικά Nature και Physical Review Letters, απέδειξαν ότι ο Schrodinger έκανε λάθος. Με ένα σχετικά απλό πείραμα, δείχνουν ότι αν η κβαντική μηχανική είναι σωστή, οι φανταστικοί μηχανικοί αριθμοί είναι απαραίτητο μέρος των μαθηματικών του σύμπαντος μας. «Οι πρώτοι ιδρυτές της κβαντικής μηχανικής δεν μπορούσαν να βρουν κανέναν τρόπο να ερμηνεύσουν τους μιγαδικούς αριθμούς που εμφανίζονται στη θεωρία», είπε ο επικεφαλής συγγραφέας Marc-Olivier Renou, θεωρητικός φυσικός στο Ινστιτούτο Φωτονικών Επιστημών στην Ισπανία, στο Live Science σε ένα email. "Το να έχουν [μιγαδικούς αριθμούς] λειτούργησε πολύ καλά, αλλά δεν υπάρχει σαφής τρόπος να ταυτιστούν οι μιγαδικοί αριθμοί με ένα στοιχείο της πραγματικότητας." Για να ελέγξουν αν οι μιγαδικοί αριθμοί ήταν πραγματικά ζωτικής σημασίας, οι συγγραφείς της πρώτης μελέτης επινόησαν μια ανατροπή σε ένα κλασικό κβαντικό πείραμα γνωστό ως τεστ Bell. Το τεστ προτάθηκε για πρώτη φορά από τον φυσικό John Bell το 1964 ως ένας τρόπος για να αποδειχθεί ότι η κβαντική εμπλοκή - η περίεργη σύνδεση μεταξύ δύο μακρινών σωματιδίων που ο Άλμπερτ Αϊνστάιν αντιτάχθηκε ως "απόκοσμη δράση σε απόσταση" - απαιτούνταν από την κβαντική θεωρία. 

Στην ενημερωμένη έκδοση του κλασικού τεστ Bell, οι φυσικοί επινόησαν ένα πείραμα στο οποίο δύο ανεξάρτητες πηγές (τις οποίες ονόμασαν S και R) θα τοποθετούνταν μεταξύ τριών ανιχνευτών (A, B και C) σε ένα στοιχειώδες κβαντικό δίκτυο. Η πηγή S θα εκπέμψει τότε δύο σωματίδια φωτός, ή φωτόνια - το ένα σταλμένο στο Α και το άλλο στο Β - σε κατάσταση εμπλοκής. Η πηγή R θα εκπέμπει επίσης δύο μπερδεμένα φωτόνια, στέλνοντάς τα στους κόμβους Β και Γ. Εάν το σύμπαν περιγραφόταν από μια τυπική κβαντομηχανική βασισμένη σε μιγαδικούς αριθμούς, τα φωτόνια που έφτασαν στους ανιχνευτές Α και Γ δεν θα χρειαζόταν να μπερδευτούν. αλλά σε μια κβαντική θεωρία που βασίζεται σε πραγματικούς αριθμούς, θα το έκαναν.

Για να δοκιμάσουν αυτή τη διάταξη, οι ερευνητές της δεύτερης μελέτης πραγματοποίησαν ένα πείραμα στο οποίο έριξαν ακτίνες λέιζερ σε έναν κρύσταλλο. Η ενέργεια που έδωσε το λέιζερ σε μερικά από τα άτομα των κρυστάλλων απελευθερώθηκε αργότερα ως μπερδεμένα φωτόνια. Εξετάζοντας τις καταστάσεις των φωτονίων που φτάνουν στους τρεις ανιχνευτές τους, οι ερευνητές είδαν ότι οι καταστάσεις των φωτονίων που έφτασαν στους ανιχνευτές Α και Γ δεν ήταν μπερδεμένες, πράγμα που σημαίνει ότι τα δεδομένα τους μπορούσαν να περιγραφούν μόνο από μια κβαντική θεωρία που χρησιμοποιούσε μιγαδικούς αριθμούς.

Το αποτέλεσμα δείχνει ότι τα φωτόνια πρέπει να αλληλεπιδράσουν φυσικά για να εμπλακούν, επομένως όσοι φτάνουν στους ανιχνευτές Α και Γ δεν θα πρέπει να μπλέκονται εάν παράγονται από διαφορετική φυσική πηγή. Οι ερευνητές τόνισαν, ωστόσο, ότι το πείραμά τους αποκλείει μόνο θεωρίες που απορρίπτουν τους φανταστικούς αριθμούς, εάν οι ισχύουσες θεωρίες της κβαντικής μηχανικής είναι σωστές. Οι περισσότεροι επιστήμονες είναι πολύ σίγουροι ότι αυτό συμβαίνει, αλλά αυτή είναι δεδομένο.

Το αποτέλεσμα υποδηλώνει ότι οι πιθανοί τρόποι με τους οποίους μπορούμε να περιγράψουμε το σύμπαν με τα μαθηματικά είναι στην πραγματικότητα πολύ πιο περιορισμένοι από ό,τι πιστεύαμε, είπε ο Ρενού.

"Απλώς παρατηρώντας τι προκύπτει από ορισμένα πειράματα, μπορούμε να αποκλείσουμε πολλές πιθανές περιγραφές χωρίς να κάνουμε υποθέσεις [για την] αξιοπιστία των φυσικών συσκευών που χρησιμοποιούνται στο πείραμα", είπε ο Ρενού. Στο μέλλον, αυτό θα μπορούσε να σημαίνει ότι μπορεί να χρειαστούν απλώς ένας μικρός αριθμός πειραμάτων, βασιζόμενοι στις πρώτες αρχές, για να καταλήξουν οι φυσικοί σε μια πλήρη κβαντική θεωρία.

Πέρα από αυτό, οι ερευνητές είπαν επίσης ότι η πειραματική τους εγκατάσταση, η οποία ήταν ένα στοιχειώδες κβαντικό δίκτυο, θα μπορούσε να είναι χρήσιμη για την περιγραφή των αρχών βάσει των οποίων θα μπορούσε να λειτουργήσει ένα μελλοντικό κβαντικό Διαδίκτυο.

Ο πρώτος κβαντικός υπολογιστής της Φινλανδίας τέθηκε σε λειτουργία σε ένα ερευνητικό κέντρο κοντά στην πρωτεύουσα Ελσίνκι, όπου οι επιστήμονες θα τον χρησιμοποιήσουν για να μελετήσουν την υπολογιστική ισχύ επόμενης γενιάς. Ο υπολογιστής 5 κβαντικών bit αναπτύχθηκε «για μάθουμε πώς χτίζεται ένας κβαντικός υπολογιστής, πώς να προγραμματίζεται και πώς θα λειτουργείται στο μέλλον», δήλωσε τηλεφωνικά την Τρίτη ο Pekka Pursula, διευθυντής έρευνας στο Τεχνικό Ερευνητικό Κέντρο VTT.

Το μηχάνημα ήταν κοινό έργο της VTT και της εταιρείας κβαντικών υπολογιστών υλικού IQM Finland Oy. "Αυτός ο υπολογιστής 5-qubit έχει σχετικά χαμηλή υπολογιστική ισχύ και δεν είναι αρκετή για να λύσει πρακτικά προβλήματα", είπε ο Pursula. Οι ερευνητές σχεδιάζουν να κατασκευάσουν ένα μηχάνημα 50 qubit έως το 2024 που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για εφαρμογές όπως η μοντελοποίηση ιών και φαρμάκων και ο σχεδιασμός υλικών που η σημερινή τεχνολογία δεν είναι καλά εξοπλισμένη να χειριστεί.