Fysiker har räknat ut hur man sparar schrodingers katt

den Enda som idag forskarna vet är att katter älskar lådor

1935 av den Österrikiske fysikern Edwin schrödinger föreslås ett tankeexperiment för att visa det absurda i kvantmekanik. En fest för att de trodde att experimentet var schrödingers katt, som tillsammans med ett radioaktivt ämne och en särskild mekanism för att öppna en flaska med gift, placeras i en förseglad låda. I fall av radioaktivt sönderfall av en atom – och detta kan hända när som helst, men exakt när är okänt – mekanismen kommer att öppna behållare av gift och katten dör. Men för att ta reda på, kollapsade en radioaktiv atom eller inte, kan du bara titta i rutan. Fram till denna punkt, enligt principerna om kvantfysik, katten är både levande och döda. Detta tillstånd kallas «en kvantfysikaliska superpositionen» – mängden av alla Medlemsstater i vilka du kan ha en katt. Men är det möjligt att rädda den olyckliga djur? Fysiker tror det, Ja.

katt box

Det anses som schrödingers katt kan vara samtidigt i två Stater, men forskare från Yale University tror att en katt kan inte bara döda eller levande, men att han kan sparas från döden. Man upptäckte varningssignal för quantum övergångar, som en gång ansågs vara ögonblicklig och oförutsägbar. Som ett resultat, öde schrodingers katt kan inte bara förutspådde i förväg, men även vändas! Trots att den berömda schrodingers katt – ett tankeexperiment, det är en viktig mysterium av kvantteori.

Det Grundläggande antagandet av kvant-mekanik är den minsta skalan egenskaper hos atomer är kvantiserad, vilket innebär att partiklarna tar diskret snarare än kontinuerlig Staterna. Till exempel elektronen kan vara i en låg energinivå, men om du lägger lite mer energi, kommer det inte att vara långsam för att gå till en ny hög energinivå. Snarare, i en ny skick att det kommer att gå är oförutsägbar. Dessutom, om du inte följer det, atom kan inte acceptera ett mellantillstånd – det kommer att bli i båda Länderna samtidigt, och sedan när du märker honom, omedelbart gå till en stat eller det andra.

Men försöket, som genomfördes förra året, det verkar som komplicerar några av de grundläggande idéerna i kvantmekanik. Enligt en studie som publicerades i journal , fysiker kunde förutsäga en form av atomär beteende, som kallas quantum leap, och till och med vända hoppa tillbaka. Experimentet var möjligt på den konstgjorda atom i laboratoriet.

När katten är i box, han är både levande och döda.

Det Bör noteras att dessa studier höja mer allvarliga frågor om den typ av fysik och kan ha viktiga konsekvenser för förbättring av kvantdatorer, vars arbete bygger på reglerna i kvantmekanik. Läs mer om vad som är kvantdator och hur det fungerar

Hur man förutsäga quantum leap?

Artificiella atomer kallas alnar. De används som grundläggande enheter av information i en kvantdator. Vid varje mätning av en kvantbit, utför han ett stort steg framåt, men dessa raser är oförutsägbar, och att alla försök att konstruera en kvantmekanisk beräkning är extremt problematiskt. I ett försök att rädda schrödingers katt, ett lag från Yale University utvecklat ett experiment för indirekta observationer av supraledande qubit.

För experimentet, forskare utarbetat en särskild installation som innehåller tre mikrovågsugn generator för att bestråla den kvantbit, som var förseglad i en tre-dimensionell kropp av aluminium. I studien, fysiker har använt två speciellt konfigurerat mikrovågsugn signal. En stråle av mikrovågsugn ljus energi för ett stort hopp, och den andra får forskarna att övervaka situationen. Att upptäcka kvantsprång lyckats när «atom» upphetsad eller förlorar energi. Som Väktare, forskarna tror att «kvant-hoppa» – det är inte så mycket skarp hoppar mellan energinivåer i atomer, men gradvisa övergångar, mer som en bild.

"Kvant-hoppa av atom till viss del, liknande utbrott av vulkanen. De är helt oförutsägbar på lång sikt, studera författarna skriver.

Observera att i vanliga atomer «status» som representeras av position av elektron runt atomkärnan, men i denna konstgjorda atom som representerade kvantovom egendom, vars värde varierar när den passerar elektroner sköld lådor från aluminium. Tekniskt har detta kvantmekaniska system är dvuhserijnyj kvantdator, efter samma principer som andra kvantmekaniska system, inklusive elektroner runt atomen.

Trots enorma resultat, forskarna hade bara en stund innan det fanns en övergång mellan Stater. Detta innebär att vetenskapsmän kan inte förutsäga exaktdag och tid för den övergången i atomen. Men denna nivå av framsyn kan vara användbara för kvantdatorer. Teknik som bygger på det här experimentet, kan tillåta quantum computing forskare att identifiera misstag när de uppstår.

Det är Viktigt att förstå att det fortfarande är en hel del arbete innan dessa kommer att integreras i befintliga kvantdatorer. Andra experter välkomnade studien och Professor Vlatko har Vedral av Oxford University beskrev det som «en mycket vacker experiment». Vad tror du, är det möjligt att spara schrödingers katt? Svar