Vedci dostať obrazy Schrödingerova mačka

Video: Schrödinger mačka proti on-line kasín

Všetci tí, ktorí aspoň raz počul o kvantovej mechanike, musel počuť príbeh o mačky Schrödinger: experiment myšlienky rakúskeho teoretického fyzika Schrödinger, Erwin, kde nechal v krabici s nebezpečnou rádioaktívne látky mačka môže súčasne existovať v dvoch stavoch - mŕtve a živé. Takže, moderné vedci z Viedne a New Yorku, bol schopný do určitej miery na preukázanie tejto možnosti, s prihliadnutím na kvantovej zapletenie.

Vyššie uvedený obrázok bol zhotovený pomocou šablóny a mačka zapletený fotóny. Zaujímavosťou je, že fotóny sú použité na vytvorenie obrazu, nikdy v styku s šablóny, a fotóny, ktoré boli odoslané na obrazovku, v skutočnosti nikdy neboli zaslané do fotoaparátu.

Podľa kvantovej mechaniky, keď sa dva izolované častice v zmätku, ich fyzikálne vlastnosti sú uložené na seba, a začnú byť v rovnakom kvantovom stave, stavu superpozície. Inými slovami, keď sa mačka môže byť obaja mŕtvi aj živí. Takže, Gabriela Barreto Lemos z Rakúskej akadémie vied vo Viedni a jeho kolegovia za použitia tohto vzťahu medzi kvantovej častice by mohli vytvoriť obraz mačky bez priamej fotografovanie svoje šablóny.

Ak to chcete urobiť, vedci používajú lasery vytvorili dvoje žltej a červenej zapletených fotónov. Žlté fotóny boli zamerané na mačacie šablónu a červené fotóny boli poslané do kamery. Vďaka zapojeniu, červené fotóny prijali fyzikálne vlastnosti žltej fotóny a tvoril obraz mačka. Vzhľadom k tomu, mačka šablóna bola priehľadná na červené svetlo, kamera mohla zachytiť len červené svetlo. Experiment ukázal, že táto technika umožňuje robiť snímky objektov, ktoré sú neviditeľné detekovaných fotónov.

Video: IgroFacts - Vydanie 2: BioShock 1,2 - Schrödingerova mačka

Teoretici vysvetliť, ako gravitácia zabije Schrödingerova mačka

Známy myšlienkový experiment Erwin Schrödinger mačka, umiestnené do nepriehľadnej krabici s mechanizmom smrti, ktorá pracuje s 50% pravdepodobnosťou, bola formulovaná pre ilustráciu paradox konceptu kvantovej superpozície. Tento jav znamená, že častice (cat), bude v niekoľkých štátoch naraz (živé i neživé) tak dlho, kým sa nemeria (box neotvorí a nevyzeral na mačku).

Vlnitý vzor - dôsledkom kvantových interferenčných častíc so sebou (obr Pikovski / Nature Physics).

Typicky, fyzici vysvetliť jav, že prekrývanie je možné vo svete častíc, ale nemôže sa mačiek alebo iné makro objektov, od okolitého hluku. Keď kvantový objekt prechádza oblasti alebo interaguje s náhodnými časticami, okamžite sa berie iba jeden stav, -, ako by to boli merané. To je presne to, čo superpozícia zrúti ako vedci domnievali.

Video: Mechanika podnikania. metóda Schrödinger

Ale aj keby sa nejakým spôsobom bolo možné izolovať macroobject, ktorý sa nachádza v stave superpozície, interakcií s inými časticami a polí, že sa skôr či neskôr by sa vzali v jednom jedinom štáte. Aspoň to platí pre procesy, ktoré sa vyskytujú na zemskom povrchu.

"Niekde v medzihviezdnom priestore, možno mačka a bude mať možnosť zachovať kvantovej koherencie, ale to je extrémne nepravdepodobné, alebo do blízkosti planéty. A dôvod pre toto - Gravity"- hovorí vedúci autor novej štúdie Pikovsky Igor (Igor Pikovski) z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Pikovsky a jeho kolegovia na univerzite vo Viedni hovoria, že gravitácia má ničivý vplyv na makroskopické kvantovej superpozícia, a pretože nemáme pozorovať také javy v makrokozmu. Základný koncept novej hypotézy, mimochodom, je zhrnutá v celovečernom filme "medzihviezdny",

Einsteinova všeobecná teória relativity hovorí, že veľmi masívny objekt bude ohýbať v blízkosti samotného časopriestore. Pri pohľade na situáciu na podrobnejšej úrovni, môžeme povedať, že molekula je umiestnená na povrchu Zeme, bude čas ísť pomalšie, než ten, ktorý je na obežnej dráhe našu planétu.

Gravitačné účinky na časopriestorového molekuly, to sa dostalo pod skúšobným odchýlky vplyv vo svojej polohe. To, podľa poradia, by mal mať vplyv na obe svoje vnútorné energie - kolísanie častíc v molekule, ktoré sa menia v priebehu času. V prípade, že molekula vstúpiť do stavu kvantovej superpozícia dvoch miestach, vzťah medzi polohou a vnútornej energie molekuly bude čoskoro nútený "vybrať" Iba jeden z dvoch pozícií v priestore.

"Vo väčšine prípadov dekoherence dôsledku vonkajších vplyvov, ale v tomto prípade je vnútorná oscilácie častice interaguje s molekulou pohybom"- vysvetľuje Pikovsky.

Video: Cat Erwin Schrdingers 126. narodeniny Googlu Doodle Schrödingerova mačka

Tento efekt sa doteraz nikto pozoroval, pretože iné zdroje dekoherence, ako sú magnetické polia, tepelnému žiareniu a vibrácií, majú tendenciu byť oveľa silnejší, a spôsobiť zničenie kvantových systémov dlho predtým, než to urobí gravitácia. Ale experimentátori snaží overiť navrhnutú hypotézu.

Markus Arndt (Markus Arndt), experimentálny fyzik z Univerzity vo Viedni, vykonávanie pokusov na pozorovanie kvantovej superpozícia v makroskopické objekty. Vysiela malé molekuly do interferometra v skutočnosti poskytuje časticu "výber"Kadiaľ ísť. Z hľadiska klasickej mechaniky molekula môže prejsť iba jedným spôsobom, ale kvantovej molekula môže ísť dvoma spôsobmi naraz, zasahovanie do seba a vytvára výrazný vlnitý vzor.

Takéto zariadenie môže byť tiež použitý na testovanie schopnosti zničiť kvantovej gravitácie systémy. Ak to chcete, bude potrebné porovnať vertikálne a horizontálne interferometre: prvý superpozícia by mala byť čoskoro zmizne, pretože dilatácia času na iný "výšky" spôsob, zatiaľ čo v druhom kvantovú superpozícii a môže byť zachovaná.

Arndt vykonal experiment s molekulami skladajúci sa z 810 atómov, a povedať, že tieto komplexné molekuly, sú ideálne pre testovanie hypotézy, aby ich štruktúra existuje veľké množstvo častíc, ktoré prispievajú k zmene vnútornej energie. Ale pre plné uskutočnenie takejto skúsenosti nemusí rušiť vplyv akýchkoľvek vonkajších vplyvov na životné prostredie, ktorá zničí kvantový systém pred tým, než bude gravitáciu.

teoretické výsledky štúdie sú opísané v článku časopisu, Nature Physics.