Lodówka chłodząca do zera absolutnego - możliwe!

Jak porządnie zamrozić żywność? Jaka jest najlepsza temperatura do tego? Teorie są różne, ale dla pewności może by tak posłużyć się zerem absolutnym, czyli −273,15 °C? Fizycy opracowali teoretyczny model takiej lodóweczki i wszystko wskazuje na to, że tę teorię będzie można zrealizować w praktyce.

Urządzenie wykonane jest z cząstek kwantowych, które mogą w nim występować w zaledwie dwóch stanach: stacjonarnym, z zerową energią, lub wzbudzonym. Fizycy z University of Bristol wykombinowali, w jaki sposób cząstki mogą pobierać od siebie energię. Pomysł opiera się na umieszczeniu dwóch cząstek w "kąpieli" - jednej w gorącej, a drugiej w temperaturze pokojowej. Doszłaby jeszcze trzecia cząstka, która ma być obiektem wstawionym do "lodówki" i chłodzonym.

W takich warunkach cząstki kwantowe wchodzą w interakcję zarówno ze swoimi temperaturami środowiska, jak i pomiędzy sobą. Kiedy "gorąca" cząstka absorbuje energię ze swego otoczenia, sprawia, że cząstka "chłodniejsza" zasysa energię od trzeciej, umieszczonej w "lodówce" - w ten sposób ją ochładza.

Teoretycznie taka lodówka mogłaby spokojnie chłodzić umieszczane w niej rzeczy do temperatury zera absolutnego, co osiąga się, używając jonów uwięzionych w pułapce jako cząstek kwantowych i strumienia światła laserowego jako wspomnianej "kąpieli" dla nich. Jednak taka lodówka nie tylko przysłużyłaby się konserwacji żywności.

Nicolas Gisin, fizyk teoretyczny i eksperymentalny z University of Geneva, stwierdził, że teoria kwantowej lodówki stwarza całkowicie nowe możliwości, przedstawiając termodynamikę i naukę o informacji kwantowej w zupełnie innym świetle. A ja tak podsumuję: cały opis działania urządzenia brzmi jak wyjęty z jakiejś powieści SF, ale fikcji w tym żadnej nie ma.

NA ZDJĘCIU: PRZYKŁADOWE LODÓWKI

Źródło: news.sciencemag.org