Jump to content

Kot Schrödingera - fizycy odkryli, jak go "uratować"?


Recommended Posts

Słynny eksperyment myślowy, zwany kotem Schrödingera, obrazuje nam jedną z definiujących cech mechaniki kwantowej – nieprzewidywalnego zachowania cząstek na poziomie kwantowym. Dlatego praca z systemami kwantowymi jest niezwykle trudna. Jednak zespół fizyków zademonstrował możliwość przewidywania tzw. skoków kwantowych, a nawet wpływania na wynik końcowy.

kot.jpg

W eksperymencie kot znajduje się wewnątrz zamkniętego pudła wraz ze źródłem promieniotwórczym, detektorem promieniowania i pojemnikiem z trującym gazem

 

Wspomniany na początku kot w eksperymencie myślowym, który wymyślił austriacki fizyk Erwin Schrödinger, znajduje się wewnątrz zamkniętego pudła wraz ze źródłem promieniotwórczym, detektorem promieniowania i pojemnikiem z trującym gazem. Jeśli detektor wykryje rozpad radioaktywny pojedynczego atomu, wtedy rozbija pojemnik z gazem, który z kolei zabija kota. My natomiast nie możemy zajrzeć do środka, więc nie wiemy, czy kot żyje, czy nie. Dopóki nie otworzymy pudła, kot istnieje w obu stanach jednocześnie, lecz gdy zajrzymy już do środka, czyli dokonujemy obserwacji, kot losowo przechodzi w jeden z dwóch możliwych stanów. Eksperyment nawiązuje do tzw. superpozycji kwantowej, czyli sytuacji, w której cząstka istnieje w wielu stanach jednocześnie do momentu, w którym dokonamy obserwacji. Wtedy cząstka natychmiast i losowo przechodzi między stanami energii, co nazywane jest skokiem kwantowym. Naukowcy właśnie ogłosili, że udało im się nie tylko przewidzieć, ale także manipulować skokiem kwantowym. Innymi słowy, udało im się "uratować" kota Schrödingera.
Zespół fizyków z Uniwersytetu Yale'a dokonał przełomu z pomocą sztucznych atomów, zwanych kubitami, które stosowane są również jako podstawowe jednostki informacji w komputerach kwantowych. Badacze przeprowadzili eksperyment, aby pośrednio obserwować nadprzewodzący kubit, używając trzech generatorów mikrofalowych do napromieniowania kubitu w zamkniętym trójwymiarowym pojemniku, wykonanym z aluminium. Promieniowanie mikrofalowe przełącza kubit pomiędzy stanami energii, podczas gdy druga wiązka promieniowania mikrofalowego monitoruje pojemnik. Gdy kubit znajduje się w stanie podstawowym, wiązka mikrofalowa wytwarza fotony. Jednak nagły brak fotonów oznacza, że kubit wykona skok kwantowy i przejdzie w stan wzbudzony.

kot1.png

Kot istnieje w obu stanach jednocześnie

 

Wysłany w odpowiednim czasie impuls promieniowania może odwrócić skok kwantowy, a kubit ponownie znajdzie się w stanie podstawowym. Naukowcy odnoszą swój eksperyment do kota Schrödingera, twierdząc, że udałoim się uratować kota przed śmiercią.

Fizycy zaobserwowali w sumie 6,8 miliona skoków kwantowych i odkryli między nimi spójność - każdy skok przebiegał tak samo. Jednak naukowcy nie potrafią przewidzieć, kiedy nastąpi skok kwantowy. Może to potrwać 5 minut, lub 5 godzin. Główny autor badania, Zlatko Minev, porównał skoki kwantowe do erupcji wulkanicznych - monitoring pozwala wykryć oznaki zbliżającej się erupcji, lecz na dłuższą metę, są one całkowicie nieprzewidywalne.


 

Źródło: https://nt.interia.pl/news-kot-schrodingera-fizycy-odkryli-jak-go-uratowac,nId,3044087

  • Super 1
  • Dodatnia 2
Link to comment
Share on other sites

Tylko że istnieje również teoria, że cząsteczki subatomowe istnieją tylko wtedy, gdy są obserwowane. Więc jeśli taka cząsteczka znajduje się wewnątrz pudła, nie może być obserwowana, czyli że nie istnieje.

Wielką przeszkodą w badaniach naukowych makro i mikro jest wielkość człowieka. Jest stanowczo miliardy razy za duży, aby naocznie zobaczyć cząsteczki elementarne, a równocześnie tak samo zbyt mały, aby ogarnąć rozmiar wszechświata.

A na dodatek od "zatrzymania słońca i ruszenia ziemi" minęło zbyt mało czasu, aby z ludzkich głów usunąć infantylny pogląd narzucony przez kreacjonizm.

Jeśli użyjemy określenia fermiony, to ilu z czytających bez pomocy googla będzie wiedziało czym są. Jeśli natomiast powiemy kwark, to już będzie lepiej, ale ilu potrafi powiedzieć jakie są.

Dla zwykłego zjadacza chleba, nawet najbardziej wykształconego ale w innych kierunkach niż fizyka kwantowa, jest to mało zrozumiałe. Minęło ponad 100 lat od opublikowania przez Einsteina swoich teorii względności, a ilu je rozumie do końca, choć spotykamy się z nimi na codzień. Choćby z względnością przebiegu czasu. Nawet żarty na ten temat powstały. Oto jeden z nich.

Że czas jest względny, najłatwiej mogą się przekonać dwie osoby ze sraczką. Jedna jest w kabinie, a druga stoi pod drzwiami i popędza tę pierwszą. Wtedy pierwszej wydaje się że ledwo co weszła do kabiny, a drugiej, że pierwsza siedzi tam całą wieczność.

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share

×
×
  • Create New...

Important Information

By using this site, you agree to our Terms of Use.

Comunity