Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) и Университета Ватерлоо предложили вместо спонтанных наблюдений активно стимулировать эффект Урну и подавлять все иные «конкурирующие» квантовые явления.
Эффект Урну впервые был предсказан физиком Уильямом Унру из Университета Британской Колумбии в 1976 году. Теория предполагает, что тело, ускоряющееся в вакууме, должно ощущать присутствие теплого излучения. Как отмечают исследователи из MIT, этот эффект связан с квантовыми взаимодействиями между ускоренной материей и квантовыми флуктуациями в вакууме пустого пространства.
Авторы нового исследования говорят, что сложность в подтверждении эффекта Унру связана с чрезвычайно малой вероятностью его наблюдения. Для этого требуется либо приложить титанические усилия, либо очень долго наблюдать (запредельно долго — возможно, миллиард лет). Например, чтобы произвести достаточно теплое для измерения детекторами свечение, тело размером с атом нужно разогнать до скорости света менее чем за миллионную долю секунды.
Однако на этот раз физики предложили использовать свет для усиления флуктуации вакуума. Добавление фотонов пропорционально усиливает все явления, которые будут происходить во время эксперимента. Ключевая сложность такого подхода состояла в том, что вместе с эффектом Унру усиливаются и все другие эффекты. Чтобы решить эту проблемы, исследователи предложили воздействовать на траекторию частицы. Теоретически они показали, что если ускорять атом в потоке фотонов по специфической траектории, то все побочные эффекты будут незаметны для наблюдателя.
Физики предлагают построить ускоритель частиц лабораторных размеров, чтобы разогнать электрон до скорости, близкой к скорости света, которую они будут в дальнейшем увеличивать с помощью лазерного луча. Сейчас ученые работают над поиском способа изменения траектории движения электрона.
«По крайней мере, теперь мы знаем, что в течение нашей жизни все-таки есть шанс увидеть этот эффект. Это сложный эксперимент, и нет никакой гарантии, что мы сможем его провести. Но надежда появилась», — говорит Вивишек Судхир, соавтор исследования из MIT.