Ученые создали прозрачную "клетку" для кота Шредингера

Ученые создали прозрачную "клетку" для кота Шредингера.

 кот Шредингера

Австрийские ученые создали оптический прибор, позволяющий следить за положением видимых глазу объектов с "квантовой" точностью. Это позволит ученым проверить, существуют ли коты Шредингера в природе, говорится в статье, опубликованной в журнале Optica, передает Соцпортал.

- В ближайшее время мы повысим точность работы этого устройства на четыре порядка. Это позволит нам реализовать нашу главную мечту – научиться напрямую управлять квантовым состоянием наночастицы или измерять его, наблюдая за ее взаимодействиями со стенками "ящика", — заявил Маркус Аспельмайер (Markus Aspelmeyer) из Венского университета (Австрия).

Кот Шредингера — главный "участник" мысленного эксперимента, который был предложен австрийским физиком Эрвином Шредингером в 1935 году. В его рамках в закрытый ящик помещаются кот и механизм, открывающий емкость с ядом в случае распада радиоактивного атома (что может случиться или не случиться).

В соответствии с принципами квантовой физики кот является одновременно и живым, и мертвым. Отсюда берет свое начало термин "квантовая суперпозиция" – совокупность всех состояний, в которых может одновременно находиться кот. Сегодня физики активно пытаются создать такого кота Шредингера, которого можно было бы увидеть невооруженным глазом.

В реальности осуществить подобный эксперимент не так-то просто, если даже это в принципе возможно, так как на работу "ящика Шредингера" будет влиять его "классическая" (с точки зрения физики) часть, гравитационное замедление времени и целый ряд других факторов.

Отсутствие инструментов, позволяющих "увидеть" кота Шредингера, заставляют ученых активно спорить о том, где находится граница между квантовой и ньютоновско-эйнштейновской физикой, существует ли она вообще и влияет ли первая на поведение окружающих нас объектов.

- Мы знаем, что законы квантовой механики управляют поведением атомов и молекул, но мы пока не понимаем, насколько крупным может быть тело, обладающее подобными свойствами. Захватывая наночастицы и запутывая их с фотонными кристаллами, мы можем получить объект, превосходящий атом по размерам, и проверять его на квантовость, — продолжает ученый.

Физики, как отмечает Аспельмайер, давно научились захватывать отдельные наночастицы или даже атомы и молекулы при помощи "оптических щипцов", невидимых ловушек, удерживающих материю на месте благодаря нескольким лучам света, сталкивающимся внутри фотонного кристалла.

Они позволяют проводить квантовые опыты с подобными объектами, но у них была одна большая проблема. Ученые не могли точно вычислить положение атома или наночастицы внутри нее и понять, в каком состоянии они находятся, так как этому мешали световые помехи.

Аспельмайер и его коллеги решили эту проблему и превратили подобные оптические "щипцы" в своеобразную прозрачную клетку для кота Шредингера, поместив квантовое "животное" не внутри этой световой ловушки, а снаружи, на небольшом расстоянии от луча лазера.

В этой позиции, как отмечают ученые, наночастица продолжает удерживаться "щипцами", однако ее малейшие перемещения резко меняют то, как выглядит своеобразное световое эхо этой ловушки, возникающее в результате

Подобный прием, как показали первые опыты с прототипом такой "клетки", позволил ученым повысить точность позиционирования наночастицы примерно на два порядка по сравнению с классическими методиками наблюдений за ее сдвигами.

Новые версии этого прибора, как считает Аспельмайер, будут обладать достаточной чувствительностью для прямых наблюдений за квантовыми взаимодействиями между наночастицей, ее световой клеткой и стенками фотонного кристалла. Эти опыты покажут, есть ли граница между квантовым и "обычным" миром и как первый влияет на поведение второго.

Напомним, ученые назвали главный след людей в истории Земли.

Коментарі

Рекомендуємо прочитати

Новый порядок пересечения линии соприкосновения на Донбассе отсрочен, - решение Кабмина

Кабмин принял решение отложить на месяц, до 28 ноября, вступление в действие нового порядка пересечения линии соприкосновения на Донбассе....

Загрузка...

Це може бути цікавим

Прожиточный минимум будет влиять только на два вида выплат

Прожиточный минимум перестанет влиять на размеры абсолютного большинства выплат и льгот....

Новости партнеров

Дивіться, що пишуть

Очищення промислових стічних вод. Досвід компанії «Люстдорф»

Площа очисного комплексу становить 7,3 тис....

Загрузка...
Загрузка...