Singoli fotoni trasferiti in uno stato simile al gatto di Schrödinger

Il Kot di Schrödinger è un esperimento mentale proposto da uno dei creatori della meccanica quantistica, Erwin

Schrödinger nel 1935 durante una discussione sul significato fisico della funzione d'onda: la sua idea era quella di mettere un gatto in una scatola chiusa e un meccanismo che apre un contenitore di veleno in  caso di decadimento di un atomo radioattivo. 

Questo evento può accadere in qualsiasi momento arbitrario e l'animale morirà, ma non puoi saperlo finché non apri il coperchio. 

Negli ultimi anni, i fisici hanno condotto esperimenti per creare i gatti di Schrödinger che possono essere visti ad occhio nudo.Gli autori del nuovo lavoro sono stati in grado di creare il suo analogo ottico.

I ricercatori sono interessati a come quantisticala natura delle particelle luminose influenza il cambiamento delle loro proprietà quando entrano in collisione con gli elettroni che orbitano attorno al nucleo di un atomo. Tradizionalmente, queste interazioni vengono calcolate utilizzando le leggi della fisica classica, poiché coinvolgono milioni di fotoni e un gran numero di atomi ed elettroni.

Durante gli esperimenti, gli autori hanno selezionato un metodo per osservare le collisioni di atomi e particelle di luce, che ha permesso loro di tracciare come il comportamento e le proprietà dei singoli fotoni cambiano sotto l'influenza dei processi quantistici.Si è scoperto che in precedenza il loro ruolo nell'interazione dei raggi laser ad alta potenza e della materia era ora molto sottovalutato. 

Di conseguenza, si è scoperto che l'interazione del raggio laser e degli elettroni all'interno dell'atomo causava la transizione dei singoli fotoni in uno stato quantico speciale, in cui avevano contemporaneamente due diversi insiemi di proprietà: questo era simile al gatto di Schrödinger. 

Interazioni tra lampi di luce super potentie la materia sono tradizionalmente descritte utilizzando il linguaggio della fisica classica, senza tener conto della loro natura quantistica. I nostri esperimenti hanno dimostrato che l'interazione di potenti impulsi laser e atomi porta al fatto che le particelle di luce passano in uno stato quantico, simile al "gatto di Schrödinger".

Testo di ricerca

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