Forskare omvandlar den svaga kvantglöden i tomma rymden till en mätbar blixt
Forskare från Stockholms universitet och Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Mohali har rapporterat om ett praktiskt sätt att upptäcka en av fysikens märkligaste förutsägelser: Unruh-effekten, som säger att ett objekt som accelererar skulle uppfatta tomt utrymme som svagt varmt. Men att försöka värma upp något genom att accelerera det otroligt snabbt är omöjligt i laboratoriet. Teamet visar hur man kan omvandla den små effekten till en tydlig, tidsstämplad ljusblixt.
Här är den enkla förklaringen. Föreställ dig en grupp atomer mellan två parallella speglar. Speglarna kan antingen påskynda eller bromsa ljusutsläppet från atomerna. När dessa atomer samverkar kan de avge ljus tillsammans som en kör – mycket högre än solister. Detta kollektiva utbrott kallas superradians. Den nya studien förklarar hur den accelerationsinducerade värmen i tomrummet, om den upplevs av atomerna, tyst knuffar dem så att körens utbrott sker tidigare än det skulle göra för atomer som sitter stilla. Den tidigare än förväntade blixten blir ett tydligt, lätt sätt att upptäcka tecken på Unruh-effekten.
— Vi har hittat ett sätt att förvandla Unruh-effektens viskning till ett rop. Genom att använda noggrant placerade högkvalitativa speglar dämpar vi vanliga bakgrundssignaler samtidigt som den accelerationsgenererade pulsen kommer ut tidigt och rent, säger Akhil Deswal, doktorand vid IISER Mohali.
Avgörande är att förslaget kräver betydligt lägre acceleration jämfört med kravet i frånvaro av högkvalitativa speglar.
— Timingen är nyckeln. Kören av atomer är inte bara högre utan ropar också tidigare om de känner den svaga Unruh-effektrelaterade värmen från det tomma rummet. Denna enkla klockliknande markör kan göra det lättare att skilja Unruh-signalen från vardagligt brus, tillägger Navdeep Arya, postdoktorand vid Stockholms universitet.
Genom att teoretiskt ta itu med en decennier gammal detektionsutmaning öppnar idén en bro mellan tillgängliga laboratorieutrustningar och fenomen som vanligtvis är kopplade till extrema förhållanden. Eftersom acceleration och gravitation är nära relaterade kan liknande timingtrick en dag hjälpa forskare att undersöka subtila, gravitationsdrivna kvanteffekter – direkt på laboratoriebänken.
Arbetet, som är författat tillsammans med Kinjalk Lochan och Sandeep K. Goyal från IISER Mohali, är nu publicerat i Physical Review Letters.
Mer information
Tidsupplöst och superradiant förstärkt Unruh-effekt - Time-Resolved and Superradiantly Amplified Unruh Effect, APS - Physical Review Journals
Senast uppdaterad: 29 oktober 2025
Sidansvarig: Gunilla Häggström, Kommunikatör, Fysikum