Schrödingers Katze kann gerettet werden, auch ohne Blick in die Box

Die Wissenschaftler verwendeten künstlichen Atom zu zeigen, die Möglichkeit der Speicherung von Schrödingers Katze im lebenden Zustand auf unbestimmte Zeit, sowie die Beschleunigung des Eintritts seines Todes. Dafür müssen Sie nicht einmal einen Blick in den Kasten, in dem diese die Katze in der Regel sitzt (oder sitzen). Die Verwendung von klassischen Analogien so mag Vereinfachung oder seltsamer, aber für die Wissenschaft ist es sehr wichtig. Sie zeigen, wie die Realität erlangt man auf der grundlegendsten Ebene, und können dazu führen, dass die besten Instrumente, die die Physiker verwenden in der Quanten-Engineering.

Wissenschaftler der Universität von Washington in St. Louis entschieden, um herauszufinden, für sicher, ob wir überhaupt das sammeln von Informationen aus dem Quanten-System — oder, einfach ausgedrückt, sehen Sie auf der Teilchen — um die Auswirkungen auf Ihr Verhalten. Kann «тормошения» genug?

Achtung, Spoiler: Sie fanden heraus, dass die Uhr nicht unbedingt.

ein Bisschen Geschichte: die Katze, Box und Effekte Zeno

Wenn jemand nicht weiß, dass es für die Katze Schrödinger, erinnern an die Legende. Gemäß der Kopenhagener Interpretation der Quantenmechanik, physisches Objekt (wie Atom) hat keine bestimmten Eigenschaften, bis wir seine Messungen führen. In der Antwort der Physiker Erwin Schrödinger ein Gedankenexperiment vorgeschlagen. Es wird spekuliert, dass wenn diese Interpretation richtig ist, könnten wir platzieren eine radioaktive Substanz in einen Behälter, der neben dem Geiger-Zähler, Zähler verknüpfen mit einem Hammer und legen Sie den Hammer über der Kapsel mit Säure, damit er zerkleinert Sie zum Zeitpunkt des Zerfalls eines atoms.

Wenn das alles in eine Schublade stecken mit der Katze, wir können nicht Messen die Eigenschaften des atoms, denn soweit wir wissen, ist das Atom gleichzeitig zerfallen und nicht zerfallen (das ist, was полураспад). Als Folge, wird die Katze lebendig und tot zugleich, bis wir nach innen schauen.

Das Ist eine Legende. Aber Sie hat doppelten Boden.

Im Jahr 1974 die Wissenschaftler haben sich gefragt: hängt davon ab, ob die Zeit des Lebens instabile System von Messgerät?

Dieses Paradoxon wurde bekannt als Quanten-Zeno-Effekt: was passiert, wenn wir kontinuierlich beobachten Atom instabil? Zerfällt er?

Laut dem Zeno, bei der ständigen Beobachtung strahlt er nie eine einzige Partikel-Strahlung. Im Jahr 1989 war es zum ersten mal demonstriert in einem Experiment, durchgeführt vom National Institute of Standards and Technology USA, und eine seltsame Hypothese war die Bizarre Realität.

Bereits zehn Jahre später wurde vorgeschlagen, den gegenteiligen Effekt Zeno — Effekt Антизенона. Häufige Messung des radioaktiven Atomkerns kann die Geschwindigkeit seiner Zersetzung, je nach Prozess.

Es Bleibt nur zu verstehen, dass eine solche «Messung».

Zu Messen, so etwas wie ein radioaktives Atom, kann die Beobachtung über ihm und halten ihn fest, mit ihm irgendwie zu interagieren, um Informationen ans Tageslicht gekommen, in irgendeiner Form. Im Zuge dieser viele Möglichkeiten Kollaps des atoms in einem einzigen Ergebnis, das wir sehen. Aber ob dies der Grund für die Implosion der Zeno-Effekt? Oder kann ich beschleunigen oder verlangsamen den Zerfall des atoms, nicht, was zu seinem Zusammenbruch im absoluten Zustand?

Zenon gegen Антизенона

All dies bringt uns zurück zu dem Experiment von Washington-Universität.

Um zu bestimmen, ob die übertragung von Informationen forcieren Zeno-Effekt oder Антизенона, verwendeten die Wissenschaftler ein Gerät, das in vielerlei Hinsicht verhält sich wie ein Atom mit einer Vielzahl von energetischen Zuständen.

Diese «künstlichen Atom» konnte die Hypothese prüfen, wie die energetischen Zustände — elektromagnetische Mode — können Einfluss auf diese Effekte.

«die Geschwindigkeit des atomaren Zerfalls hängt von der Dichte der möglichen energetischen Zustände, oder elektromagnetische mod, bei vorgegebener Energie», sagt der Forscher Кейтер merchandise. «Das Atom zerfallen ist, er muss ausstrahlen Photon in einer dieser mod. Mehr mod — bedeutet mehr Möglichkeiten, dem Zerfall, also schneller Zerfall».

Genau das gleiche mod weniger bedeutet weniger Optionen für den Niedergang, was erklärt, warum die Atomare Topf unter ständiger Beobachtung nie сварит. Merchandise und sein Team haben es geschafft, zu manipulieren Zahl der Moden in dem künstlichen Atom, bevor Sie die Standard-Messungen, indem er dessen Status pro Mikrosekunde zu entwickeln und Sie schneller oder langsamer sein «Zerfall».

«Diese Messungen sind eine erste Beobachtung von zwei Effekten Zeno in einem einzigen Quanten-System», sagt merchandise.

Um sicherzustellen, dass es die Beobachtung oder Intervention war der Schlüssel, die Wissenschaftler haben die sogenannte квазиизмерение, die gestört wird, ohne dass es zum Zusammenbruch des atomaren Zustandes. Was ist das Ergebnis, von niemandem.

«Aber ich werde tagelang Daten haben durchweg gezeigt, dass квазиизмерения brachten an den Wirkungen von Xeno-so wie normale Dimension», sagt merchandise.

Daher ist es eine Verletzung während der Messung, nicht die direkte Messung führt zu Effekten von Zenon und Антизенона.

Mit diesem Wissen können wir neue Methoden Quanten Management-Systemen mit Nutzung der Dynamik Zeno.

Was bedeutet das für die Arme Katze Schrödinger?

«Zeno-Effekt sagt, dass wenn wir uns eine Katze, wir обнулим Uhr Zerfall des atoms und speichern Sie das Leben der Katze», sagt der Wissenschaftler Patrick Harrington. «Aber der Trick besteht darin, dass die Effekte von Xeno-verbunden mit der Verletzung, aber nicht mit Informationen, und damit auch keine Notwendigkeit, ein Blick in die Schublade, um Sie zu beschwören. Die gleichen Effekte werden, wenn Sie einfach nur schüttelnBox».