Naukowcy dostać wizerunki kota Schrodingera

Wideo: kot Schrödingera przeciwko kasyn online

Wszyscy ci, którzy przynajmniej raz słyszał o mechanice kwantowej, musi słyszeliście historię o kocie Schrödingera: eksperyment myślowy austriackiego fizyka teoretyczna Schrodingera, Erwin, gdzie kot lewo w pudełku z niebezpiecznej substancji radioaktywnych może jednocześnie występować w dwóch stanach - martwych i żywych. Tak, współcześni naukowcy z Wiednia i Nowego Jorku był w stanie do pewnego stopnia, aby udowodnić tę możliwość uwzględnieniem splątania kwantowego.

Powyższy obraz uzyskano stosując szablon i kotów splątane fotony. Co ciekawe jest to, że fotony są wykorzystywane do tworzenia obrazu, nigdy interakcje z wzornika i fotony, które zostały wysłane do ekranu, w rzeczywistości nigdy nie zostały wysłane do aparatu.

Według mechaniki kwantowej, gdy dwa pojedyncze cząstki w stanie zamieszania, ich właściwości fizyczne są nałożone na siebie i zaczynają się w tym samym stanie kwantowym, stan superpozycji. Innymi słowy, gdy kot może być zarówno martwe i żywe. Tak, Gabriela Barreto Lemos z Austriackiej Akademii Nauk w Wiedniu i jego współpracowników, wykorzystując tę ​​zależność pomiędzy cząstek kwantowych może stworzyć wizerunek kota bez bezpośredniego fotografowania swój szablon.

Aby to zrobić, naukowcy używają laserów stworzyły dwie pary żółtych i czerwonych splątanych fotonów. Żółte fotony były skierowane na wzornika kotów i czerwone fotony zostały wysłane do aparatu. Dzięki zaangażowaniu, czerwone fotony przyjęły właściwości fizyczne żółtych fotonów i tworzą wizerunek kota. Ponieważ kot szablon był przezroczysty na czerwonym świetle, aparat mógł tylko uchwycić światło czerwone. Eksperyment pokazał, że technika ta pozwala na wykonywanie zdjęć obiektów, które są niewidoczne dla wykrytych fotonów.

Video: IgroFacts - wydanie 2: BioShock 1,2 - kot Schrödingera

Teoretycy wyjaśnić jak grawitacja zabija kota Schrödingera

Słynny eksperyment myślowy Erwina Schrödingera kota, umieszczony w nieprzezroczystej pudełku z mechanizmem śmierci, który współpracuje z 50% prawdopodobieństwem, został opracowany w celu zilustrowania paradoksu pojęcia superpozycji kwantowej. Zjawisko to sugeruje, że cząstka (cat) będą w kilku stanach w tym samym czasie (żywych i martwych), tak długo jak nie jest mierzony (okno nie otworzy i nie patrzeć na kota).

Falisty wzór - w wyniku interferencji kwantowej cząsteczek ze sobą (fig Pikovski / Natura Physics).

Zazwyczaj fizycy wyjaśnić zjawisko superpozycji jest możliwe w świecie cząstek, ale nie może z kotów lub innych makroelementów obiektów, od hałasu otoczenia. Gdy przedmiot przechodzi przez kwantowy dziedzinie lub współdziała z losowo cząstki, natychmiast wykonuje tylko jednego stanu - jak zostało to mierzone. To jest dokładnie to, co superpozycji wali jak naukowcy wierzyli.

Wideo: MECHANIKA biznesu. metoda Schrodingera

Ale nawet jeśli w jakiś sposób możliwe stało się odizolować macroobject znajdujący się w stanie superpozycji, poprzez interakcje z innymi cząstkami i pól, to prędzej czy później będą miały tylko jednego państwa. Przynajmniej jest to prawdziwe w odniesieniu do procesów zachodzących na powierzchni Ziemi.

"Gdzieś w przestrzeni międzygwiezdnej, może kota i miałby szansę zachowania spójności kwantowej, ale jest to bardzo mało prawdopodobne, na lub w pobliżu każdej planecie. A powodem tego - grawitacja"- mówi główny autor nowego badania Pikovsky Igor (Igor Pikovski) z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Pikovsky i jego koledzy z Uniwersytetu Wiedeńskiego powiedzieć, że grawitacja jest o druzgocący wpływ na makroskopowej superpozycji kwantowej, a ponieważ nie obserwujemy takie zjawiska w makrokosmosu. Podstawowa koncepcja nowej hipotezy, nawiasem mówiąc, jest przedstawiona w filmie fabularnym "międzygwiezdny",

Einsteina ogólnej teorii względności państw, które bardzo masywny obiekt będzie zginać w pobliżu samej czasoprzestrzeni. Patrząc na sytuację na bardziej szczegółowym poziomie, możemy powiedzieć, że cząsteczka jest umieszczone na powierzchni Ziemi, czas pójdzie wolniej niż ten, który jest orbitującej naszej planety.

Ze względu na wpływ grawitacji na cząsteczce czasoprzestrzeni, przyszedł pod odchylenia badanej wpływ na jej pozycję. To z kolei powinno wpłynąć zarówno wewnętrznych energii - wahania cząstek w cząsteczce, które zmieniają się w czasie. Jeżeli cząsteczka, aby wejść w stan kwantowej superpozycji dwóch miejscach, relacja między położeniem i wewnętrzną energię cząsteczki wkrótce będzie zmuszony "wybierać" Tylko jeden z dwóch pozycji w przestrzeni.

"W większości przypadków dekoherencja na skutek wpływów zewnętrznych, ale w tym przypadku, wewnętrzny cząstek oscylacji oddziałuje z cząsteczką ruchu"- wyjaśnia Pikovsky.

Kot Kot Erwin Schrdingers 126 rocznica urodzin Google Doodle Schrödingera: Video

Efekt ten jest do tej pory nikt nie zauważył, ponieważ inne źródła dekoherencji, takie jak pola magnetyczne, promieniowanie cieplne i wibracji, wydają się być znacznie silniejszy i spowodować zniszczenie układów kwantowych długo zanim uczyni to grawitacji. Ale eksperymentatorzy dążyć do zweryfikowania proponowanego hipotezę.

Markus Arndt (Markus Arndt), fizykiem eksperymentalnym z Uniwersytetu Wiedeńskiego, przeprowadzanie eksperymentów na obserwacji superpozycji kwantowej w makroskopowych obiektów. Wysyła małe cząsteczki do interferometru faktycznie zapewniającej cząstkę "wybór"W którą stronę iść. Z punktu widzenia mechaniki cząsteczki mogą przechodzić tylko w jeden sposób, a cząsteczka kwantowej może się dwa sposoby na raz, przeszkadzania sobie i tworzenia charakterystyczny wzór falisty.

Takie rośliny mogą być również wykorzystywane do testowania zdolności do niszczenia kwantowej systemów grawitacyjnych. Aby to zrobić, trzeba będzie porównać pionowe i poziome interferometry: pierwszy superpozycja należy szybko znikają z powodu dylatacji czasu na różnych "wysokości" sposób, podczas gdy w drugim superpozycji kwantowej i mogą być zachowane.

Arndta przeprowadził doświadczenia z cząsteczek zawierających 810 węgla oraz, że te cząsteczki złożone są idealne do sprawdzania hipotezy co do ich budowy jest duża liczba cząstek przyczynia się do zmiany energii wewnętrznej. Ale dla pełnej przeprowadzenie takiego doświadczenia muszą znoszący wpływ jakichkolwiek efektów zewnętrznych środowiska, która zniszczy układ kwantowy, zanim uczyni to grawitacji.

teoretyczne wyniki badań zostały opisane w artykule Journal, Nature Physics.