Μεμονωμένα φωτόνια μεταφέρονται σε κατάσταση παρόμοια με τη γάτα του Schrödinger

Η γάτα του Σρέντινγκερ είναι ένα πείραμα σκέψης που προτάθηκε από έναν από τους δημιουργούς της κβαντικής μηχανικής, τον Erwin

Schrödinger το 1935  κατά τη διάρκεια της συζήτησηςφυσική έννοια της κυματικής συνάρτησης: η ιδέα του ήταν να τοποθετήσει μια γάτα σε ένα κλειστό κουτί και έναν μηχανισμό που θα άνοιγε ένα δοχείο με δηλητήριο σε περίπτωση αποσύνθεσης ενός ραδιενεργού ατόμου. 

Αυτό το συμβάν μπορεί να συμβεί ανά πάσα στιγμή και το ζώο θα πεθάνει, αλλά αυτό δεν μπορεί να γίνει γνωστό μέχρι να ανοίξετε το καπάκι. 

Τα τελευταία χρόνια, οι φυσικοί έχουν πραγματοποιήσει πειράματα για να δημιουργήσουν τις γάτες του Schrödinger, οι οποίες μπορούν να φανούν με γυμνό μάτι. Οι συγγραφείς του νέου έργου μπόρεσαν να δημιουργήσουν το οπτικό του ανάλογο.

Οι ερευνητές ενδιαφέρονται για το πόσο κβαντικόη φύση των σωματιδίων του φωτός επηρεάζει την αλλαγή των ιδιοτήτων τους όταν συγκρούονται με ηλεκτρόνια που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου. Παραδοσιακά, αυτές οι αλληλεπιδράσεις υπολογίζονται χρησιμοποιώντας τους νόμους της κλασικής φυσικής, αφού περιλαμβάνουν εκατομμύρια φωτόνια και μεγάλο αριθμό ατόμων και ηλεκτρονίων.

Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, οι συγγραφείς επέλεξαν τέτοιαμια τεχνική για την παρατήρηση των συγκρούσεων ατόμων και σωματιδίων φωτός, η οποία τους επέτρεψε να παρακολουθούν πώς αλλάζουν η συμπεριφορά και οι ιδιότητες των μεμονωμένων φωτονίων υπό την επίδραση κβαντικών διεργασιών. Αποδείχθηκε ότι προηγουμένως ο ρόλος τους στις αλληλεπιδράσεις των ισχυρών ακτίνων λέιζερ και της ύλης ήταν πλέον πολύ υποτιμημένος. 

Ως αποτέλεσμα, αποδείχθηκε ότι οι αλληλεπιδράσεις της δέσμηςΤο λέιζερ και τα ηλεκτρόνια μέσα στο άτομο έκαναν τα μεμονωμένα φωτόνια να περάσουν σε μια ειδική κβαντική κατάσταση στην οποία είχαν ταυτόχρονα δύο διαφορετικά σύνολα ιδιοτήτων: ήταν σαν τη γάτα του Σρέντιγκερ. 

Αλληλεπιδράσεις μεταξύ υπερ-ισχυρών αναλαμπών φωτόςκαι η ύλη περιγράφεται παραδοσιακά χρησιμοποιώντας τη γλώσσα της κλασικής φυσικής, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η κβαντική τους φύση. Τα πειράματά μας έδειξαν ότι η αλληλεπίδραση ισχυρών παλμών και ατόμων λέιζερ οδηγεί στο γεγονός ότι τα σωματίδια του φωτός περνούν σε κβαντική κατάσταση, παρόμοια με τη «γάτα του Σρέντινγκερ».

Κείμενο έρευνας

Διαβάστε περισσότερα:

Το γιγαντιαίο παγόβουνο A74 συγκρούεται με τις ακτές της Ανταρκτικής

Δύο νέα είδη δεινοσαύρων ανακαλύφθηκαν στην Κίνα

Ποιο είναι το φαινόμενο Kessler, και πότε και σε τι θα οδηγήσει η σύγκρουση δορυφόρων σε τροχιά;