Yksittäiset fotonit siirrettiin Schrödingerin kissan kaltaiseen tilaan

Schrödingerin kissa on ajatuskoe, jonka ehdotti yksi kvanttimekaniikan luojista Erwin

Schrödinger vuonna 1935  keskustelun aikanaaaltofunktion fyysinen merkitys: hänen ajatuksensa oli laittaa kissa suljettuun laatikkoon ja mekanismiin, joka avaa myrkkysäiliön radioaktiivisen atomin hajoamisen yhteydessä. 

Tämä tapahtuma voi tapahtua milloin tahansa mielivaltaisesti ja eläin kuolee, mutta sitä ei voi tietää ennen kuin avaat kannen. 

Viime vuosina fyysikot ovat tehneet kokeita luodakseen Schrödingerin kissoja, jotka voidaan nähdä paljaalla silmällä. Uuden teoksen kirjoittajat pystyivät luomaan sen optisen analogin.

Tutkijat ovat kiinnostuneita kvanttisuudestavalohiukkasten luonne vaikuttaa niiden ominaisuuksien muutokseen, kun ne törmäävät atomin ytimen ympäri kiertävien elektronien kanssa. Perinteisesti nämä vuorovaikutukset lasketaan käyttämällä klassisen fysiikan lakeja, koska niihin liittyy miljoonia fotoneja ja suuri määrä atomeja ja elektroneja.

Kokeiden aikana kirjoittajat valitsivat sellaisettekniikka atomien ja valohiukkasten törmäysten havainnointiin, jonka avulla he pystyivät seuraamaan, kuinka yksittäisten fotonien käyttäytyminen ja ominaisuudet muuttuvat kvanttiprosessien vaikutuksesta. Kävi ilmi, että aiemmin niiden rooli voimakkaiden lasersäteiden ja aineen vuorovaikutuksessa oli nyt suuresti aliarvioitu. 

Tämän seurauksena kävi ilmi, että säteen vuorovaikutuksetlaser ja atomin sisällä olevat elektronit saivat yksittäiset fotonit siirtymään erityiseen kvanttitilaan, jossa niillä oli samanaikaisesti kaksi erilaista ominaisuusjoukkoa: se oli kuin Schrödingerin kissa. 

Vuorovaikutukset huipputehokkaiden valovilkkujen välilläja ainetta kuvataan perinteisesti klassisen fysiikan kielellä ottamatta huomioon niiden kvanttiluontoa. Kokeilumme ovat osoittaneet, että voimakkaiden laserpulssien ja atomien vuorovaikutus johtaa siihen, että valon hiukkaset siirtyvät kvanttitilaan, joka on samanlainen kuin "Schrödingerin kissa".

Tutkimusteksti

Lue lisää:

Jättiläinen jäävuori A74 törmää Etelämantereen rannikolle

Kiinasta löydettiin kaksi uutta dinosauruslajia

Mikä on Kesslerin vaikutus ja milloin ja mihin radan satelliittien törmäys johtaa?