Oamenii de știință a obține imagini de pisica lui Schrodinger

Toți cei care au cel puțin o dată auzit despre mecanica cuantică, trebuie să fi auzit povestea despre pisica lui Schrodinger: experimentul gândit de fizician teoretician austriac Schrodinger, Erwin, în cazul în care pisica a lăsat într-o cutie cu o substanță radioactivă periculoase pot exista simultan în două state - morți și cei vii. Deci, oamenii de știință moderni din Viena și New York, a fost în măsură să o oarecare măsură să dovedească această posibilitate ținând cont de entanglement cuantic.

Imaginea de mai sus a fost obținută cu ajutorul unui șablon și fotoni pisica încurcate. Partea interesantă este că fotoni sunt folosite pentru a crea imaginea, nu a interacționat cu stencil, iar fotonii care au fost trimise la ecran, de fapt, nu au fost trimise la aparatul de fotografiat.

Potrivit mecanicii cuantice, atunci când două particule izolate într-o stare de confuzie, proprietățile lor fizice sunt impuse reciproc, și ei încep să fie în aceeași stare cuantică, o stare de superpoziție. Cu alte cuvinte, atunci când o pisica poate fi atât mort și viu. Deci, Gabriela Barreto Lemos Academia Austriaca de Stiinte din Viena si colegii sai, folosind această relație între particulele cuantice ar putea crea imaginea unei pisici fără directă fotografierea matrita lui.

Pentru a face acest lucru, oamenii de știință folosesc lasere au creat două perechi de fotoni încurcate galben și roșu. fotonii galbene au fost îndreptate la stencil pisică și fotoni roșii au fost trimise la aparatul de fotografiat. Datorită implicării sale, fotonii roșii au adoptat proprietățile fizice ale fotonilor galben și a format imaginea unei pisici. Deoarece pisica șablon a fost transparent, la o lumină roșie, aparatul foto poate capta doar o lumină roșie. Experimentul a arătat că această tehnică vă permite să realizați fotografii ale obiectelor care sunt invizibile pentru fotonii detectate.

Teoreticienii explica modul în care gravitatea ucide pisica lui Schrodinger

Faimosul experiment de gândire Erwin Schrödinger pisica, plasat într-o cutie opacă cu un mecanism de deces, care funcționează cu% probabilitate de 50, a fost formulat pentru a ilustra paradoxul conceptului de superpoziție cuantică. Acest fenomen implică faptul că o particulă (pisica) va fi în mai multe state în același timp (în viață și mort), atât timp cât nu se măsoară (caseta nu se va deschide și nu se uită la pisica).

Ondulata model - o consecință a particulelor cuantice de interferență cu sine (Figura Pikovski / Natura fizică).

De obicei, fizicienii explica fenomenul care superpoziției este posibil în lumea particulelor, dar nu se poate cu pisici sau alte macro-obiecte, de zgomotul ambiental. Atunci când un obiect cuantic trece prin campul sau interactioneaza cu particule aleatoare, el ia imediat un singur stat - ca și în cazul în care au fost măsurate. Asta este exact ceea ce se prăbușește superpoziției ca oamenii de știință au crezut.

Dar, chiar dacă într-un fel a devenit posibil să se izoleze macroobject, situat în stare de superpoziție, prin interacțiuni cu alte particule și câmpuri, va fi mai devreme sau mai târziu, s-ar fi luat un singur stat. Cel puțin acest lucru este valabil și pentru procesele care au loc pe suprafața Pământului.

Pikovsky si colegii sai de la Universitatea din Viena spun că gravitația are un efect devastator asupra superpoziției cuantice macroscopice, și pentru că noi nu observăm astfel de fenomene în macrocosmos. Conceptul de bază al noii ipoteze, de altfel, este rezumată în filmul „Interstellar“.

Teoria lui Einstein a relativității statelor acel obiect extrem de masiv se va îndoi în apropierea spațiu-timp. Privind la situația de la un nivel mai detaliat, putem spune că o moleculă este plasat la suprafața Pământului, timpul va merge mai încet decât cel care orbitează planeta noastră.

Datorită efectelor gravitației asupra molecula spațiu-timp, a ajuns sub influența abaterea de încercare în poziția sa. Aceasta, la rândul său, ar trebui să afecteze atât sale interne de energie - fluctuații ale particulelor în moleculă, care se schimba in timp. În cazul în care molecula de a intra într-o stare de superpoziție cuantică a două locații, relația dintre poziția și energia internă a moleculei va fi în curând forțat „să aleagă“ Numai una din cele două poziții în spațiu.

„În cele mai multe cazuri decoerenta din cauza unor influențe externe, dar în acest caz, particula de oscilație internă interacționează cu mișcarea moleculei în sine“ - explică Pikovsky.

Acest efect este până în prezent nimeni nu a observat, deoarece alte surse de decoerenta, cum ar fi câmpurile magnetice, radiația termică și vibrații, tind să fie mult mai puternic și poate cauza distrugerea sistemelor cuantice cu mult înainte va face gravitația. Dar experimentatori caută să verifice ipoteza propusă.

Markus Arndt (Markus Arndt), un fizician experimental de la Universitatea din Viena, efectuarea de experimente pe observarea superpoziției cuantice în obiecte macroscopice. Aceasta trimite o molecula mica in interferometru da de fapt particula „alegere“, care mod de a merge. Din punct de vedere al mecanicii clasice unei molecule poate trece doar o singură cale, dar molecula cuantică poate merge două moduri dintr-o dată, a interfera cu sine și crearea unui model ondulat distinctiv.

O astfel de instalație poate fi de asemenea utilizat pentru a testa capacitatea de a distruge sistemele de gravitație cuantice. Pentru a face acest lucru, va fi necesar să se compare interferometrele verticale și orizontale: primul Suprapunerea ar fi în curând să dispară din cauza dilatării timpului la diferite altitudini „“ Astfel, în timp ce în al doilea Suprapunerea cuantic și poate fi păstrată.

Arndt a realizat un experiment cu molecule constând din 810 atomi, și a spus că aceste molecule complexe sunt ideale pentru testarea unei ipoteze cu privire la structura lor, există un număr mare de particule care contribuie la o modificare a energiei interne. Dar pentru portul plin de o astfel de experiență trebuie să anulând influența orice efecte externe ale mediului, care va distruge sistemul cuantic înainte de a va face gravitația.

Rezultatele studiului teoretice sunt descrise in articol revista, Natura fizică.