Il gatto di Schrödinger è possibile salvare, anche non guardando al cassetto

Gli Scienziati hanno usato l'atomo artificiale, per mostrare la possibilità di salvare il gatto di Schrödinger in vivo di stato a tempo indeterminato, nonché di accelerazione della sua morte. Per questo non hanno nemmeno bisogno di guardare in un cassetto in cui questo è il gatto di solito si siede (o non sta). L'utilizzo dei classici analogie come questa può sembrare una semplificazione o stranezza, ma per la scienza è molto importante. Essi mostrano come la realtà la si trova ad un livello fondamentale, e possono portare alla comparsa di migliori strumenti che i fisici usano in ingegneria quantistica.

Gli Scienziati dell'Università di Washington a St. Louis hanno deciso di capire con certezza se è necessario raccogliere informazioni da un sistema quantistico — o, più semplicemente, guardare la particella — per influenzare il suo comportamento. Può «тормошения» sarà sufficiente?

Attenzione, spoiler: hanno scoperto che online non è necessario.

un Po ' di storia: il gatto, la scatola e gli effetti Zeno

Se qualcuno non sa che è per il gatto di Schrödinger, ricordiamo la leggenda. Secondo l'interpretazione di Copenaghen della meccanica quantistica, un oggetto fisico (come un atomo) non ha determinate proprietà, mentre noi non eseguiamo la sua misurazione. In risposta, il fisico Erwin Schrödinger ha proposto un esperimento mentale. Egli ha suggerito che, se tale interpretazione è corretta, si potrebbe mettere una sostanza radioattiva in un piccolo contenitore accanto al contatore Geiger, associare il contatore con un martello e mettere il martello sopra la capsula con l'acido, per quel schiacciato in un momento di decadimento di un atomo.

Se tutto è a infilare in un cassetto con un gatto, non saremo in grado di misurare le proprietà di un atomo, perché, per quanto ne sappiamo, l'atomo contemporaneamente è crollato e non è crollato (lui e la locandina). Come conseguenza, il gatto è vivo e morto allo stesso tempo, fino a quando non ci guardiamo dentro.

Questa È una leggenda. Ma aveva un doppio fondo.

Nel 1974, gli scienziati si sono chiesti: dipende se il tempo di vita instabile il sistema da un dispositivo di misurazione?

Questo paradosso è diventato noto come effetto Zenone quantistico: che cosa succede se siamo continuamente osservare un atomo instabile? Si spaccherà?

Secondo l'effetto di Zeno, con costante monitoraggio ha mai emetterà nessuna particelle di radiazione. Nel 1989 è stato dimostrato in un esperimento condotto dall'istituto Nazionale di standard e tecnologia degli stati UNITI, e una strana ipotesi è diventata strana realtà.

Dopo dieci anni è stato proposto l'effetto opposto Zeno — effetto Антизенона. Spesso la misura radioattivo del nucleo atomico può accelerare il suo decadimento, a seconda del processo.

Resta solo da capire che cos'è la «misura».

Per misurare qualcosa di simile a un atomo radioattivo, condurre la sorveglianza su di lui e contare le impostazioni e le proprietà, con lui dobbiamo interagire, per informazioni è uscito fuori in qualche forma. Nel corso di questo molte opportunità di un atomo si restringono in un unico risultato, che abbiamo e vediamo. Ma se è il collasso di causa-effetto Xeno? O se è possibile accelerare o rallentare il decadimento di un atomo, non risultanti sua схлопыванию in assoluto lo stato?

di Zenone contro Антизенона

Tutto questo ci riporta all'esperimento, condotto Вашингтонским l'università.

Per determinare se la trasmissione di informazioni di amplificare l'effetto di Zeno o Антизенона, gli scienziati hanno usato un dispositivo che in gran parte si comporta come un atomo con un sacco di stati energetici.

Questo «l'atomo artificiale» ha potuto verificare l'ipotesi, come energia di stato — elettromagnetici moda — possono influenzare questi effetti.

«Velocità di fissione nucleare dipende dalla densità di possibili stati energetici, o elettromagnetici mod, per una data energia», dice il ricercatore Кейтер Merchandising. «Per l'atomo è crollato, deve emettere un fotone in una di queste mod. Più mod — significa più modi di decadimento, quindi più veloce decadimento».

Allo stesso modo meno mod significa meno opzioni per il crollo, il che spiega perché atomico pentola sotto la costante supervisione di non cucinare. Merchandising e il suo team sono riusciti a manipolare il numero di mod nel suo atomo artificiale, prima di utilizzare le misure standard, controllando lo stato di ogni microsecondo e accelerando o rallentando la sua «rottura».

«Queste misure rappresentano la prima osservazione di due effetti Zeno in un unico sistema quantistico», dice Merchandising.

Per verificare che cosa è esattamente la sorveglianza o l'intervento si è rivelato la chiave, gli scienziati hanno fatto il cosiddetto квазиизмерение, che crea interferenze, non portando al collasso atomico di stato. Quale sarà il risultato, non lo sapeva nessuno.

«Ma raccolte per giorni interi i dati hanno indicato coerente, che квазиизмерения hanno provocato effetti Zeno, proprio come le misure convenzionali», dice Merchandising.

Quindi, si tratta di una violazione nel processo di misurazione, e non è di misurazione diretta porta alla comparsa di effetti Zeno e Антизенона.

Sapendo questo, possiamo applicare nuovi metodi di gestione dei sistemi quantistici con l'uso di altoparlanti Zeno.

Che cosa significa tutto questo per il povero gatto di Schrödinger?

«Effetto Zenone dice che se cerchiamo un gatto, si обнулим orologio decadimento di un atomo e salvare la vita di un gatto», dice Patrick Harrington. «Ma il trucco sta nel fatto che gli effetti di Zeno connessi con la violazione, e non con le informazioni, e quindi anche non c'è bisogno di guardare in un cassetto, per loro di chiamare. Gli stessi effetti avranno luogo, se siete solo di scuoterela scatola».