Zinātnieki ir izmērījuši kvantu superpozīciju: trešdaļa neitronu izgāja caur "pirmo spraugu"

Физики использовали установку для работы с нейтронами в Институте Лауэ-Ланжевена в Гренобле. В этой

установке нейтроны направляются на кристалл, который расщепляет квантовую волну нейтрона на две частичные волны. Эти новые нейтронные волны движутся по двум разным путям и снова рекомбинируют. 

Помимо измерения самой частицы после воссоединения, установка позволяет измерить спин нейтрона. Исследователи отмечают, что если нейтрон движется только по одному из двух путей, то впоследствии по спину можно определить, по какому пути он пошел. Ученые измеряют значение спина до разделения и после слияния частичных волн. 

При помощи метода проб и ошибок физики определяют угол, необходимый для поворота спина наложенного состояния обратно в исходное направление. Сила этого вращения, как отмечают ученые, показывает, насколько сильно нейтрон присутствовал на каждом пути. Если бы он пошел только по тому пути, по которому вращался спин, полный угол поворота был бы необходим, чтобы повернуть его обратно. Если бы он пошел только по другому пути, то вообще не было бы необходимости в обратном вращении. 

Zinātnieki atzīmē, ka, lai noteiktu optimālogriešanās leņķim ir nepieciešami daudzi neitroni, bet, kad tas ir noteikts, no tā noteiktais sadalījums tiek piemērots katram atsevišķam atklātajam neitronam. Piemēram, eksperimentā, kas tika veikts, izmantojot īpašu asimetrisku staru sadalītāju, tika pierādīts, ka neitroni ir viena trešdaļa vienā ceļā un divas trešdaļas otrā.

Mūsu mērījumu rezultāti apstiprinaklasiskā kvantu teorija. Jaunums ir tāds, ka nav nepieciešams ķerties pie neapmierinošiem statistikas argumentiem: mērot vienu daļiņu, mūsu eksperiments parāda, ka tai ir jāiet divos virzienos vienlaikus, un nepārprotami nosaka atbilstošās proporcijas.

Stefans Sponārs, pētījuma līdzautors no Vīnes universitātes

Двухщелевой опыт — самый известный в квантовой физике: отдельные частицы выстреливаются в стену с двумя отверстиями, за которыми детектор измеряет, куда попадают частицы. Традиционный подход к проведению опыта, как отмечают исследователи, основан на множестве повторений и статистической оценке всех результатов. 

«В классическом эксперименте за двойной щелью создается интерференционная картина. Частицы движутся как волна через оба отверстия одновременно, и две волны затем интерферируют друг с другом. В некоторых местах они усиливают друг друга, в других местах они нейтрализуют друг друга», — объясняет Спонар. 

Varbūtība, ka tiks izmērīta daļiņa aiz dubultās spraugasļoti specifiska vieta ir atkarīga no šī traucējumu modeļa: kur kvantu vilnis tiek pastiprināts, daļiņas mērīšanas varbūtība ir augsta. Ja kvantu vilnis izzūd, varbūtība ir maza. Šo viļņu sadalījumu nevar redzēt, skatoties uz vienu daļiņu. Tikai eksperimentu atkārtojot daudzas reizes, viļņu raksts kļūst arvien atpazīstamāks punkts punktā un daļiņa pēc daļiņas.

Lasīt vairāk

Paskatieties uz "kluso" dronu ar jaunas paaudzes jonu piedziņu

Senie trilobītu tēviņi pārošanās laikā piesprādzēja mātītes

Krievijai un Amerikas Savienotajām Valstīm ir Pastardienas lidmašīnas: kā un kur tās lidos pasaules gala gadījumā