Pojedyncze fotony przeniesione do stanu podobnego do kota Schrödingera

Kot Schrödingera to eksperyment myślowy zaproponowany przez jednego z twórców mechaniki kwantowej, Erwina

Schrödingera w 1935 r.  podczas dyskusjifizyczne znaczenie funkcji falowej: jego pomysł polegał na umieszczeniu kota w zamkniętym pudełku i mechanizmie, który w przypadku rozpadu radioaktywnego atomu otworzy pojemnik z trucizną. 

Zdarzenie to może nastąpić w dowolnym momencie i zwierzę umrze, ale nie można o tym wiedzieć, dopóki nie otworzysz pokrywy. 

W ostatnich latach fizycy przeprowadzili eksperymenty, aby stworzyć koty Schrödingera, które można zobaczyć gołym okiem. Autorom nowego dzieła udało się stworzyć jego optyczny odpowiednik.

Naukowcy są zainteresowani tym, jak kwantnatura cząstek światła wpływa na zmianę ich właściwości, gdy zderzają się one z elektronami krążącymi wokół jądra atomu. Tradycyjnie oddziaływania te są obliczane przy użyciu praw fizyki klasycznej, ponieważ obejmują miliony fotonów oraz dużą liczbę atomów i elektronów.

W trakcie eksperymentów autorzy wyselekcjonowali m.intechnika obserwacji zderzeń atomów i cząstek światła, która pozwoliła prześledzić, jak zmienia się zachowanie i właściwości poszczególnych fotonów pod wpływem procesów kwantowych. Okazało się, że wcześniej ich rola w oddziaływaniach potężnych wiązek laserowych z materią była obecnie mocno niedoceniana. 

W rezultacie okazało się, że oddziaływania belkilaser i elektrony wewnątrz atomu powodowały, że pojedyncze fotony przechodziły w specjalny stan kwantowy, w którym jednocześnie miały dwa różne zestawy właściwości: przypominały kota Schrödingera. 

Interakcje między supermocnymi błyskami światłaa materię tradycyjnie opisuje się językiem fizyki klasycznej, bez uwzględnienia ich kwantowej natury. Nasze eksperymenty wykazały, że oddziaływanie potężnych impulsów laserowych i atomów prowadzi do tego, że cząstki światła przechodzą w stan kwantowy, podobny do „kota Schrödingera”.

Tekst badawczy

Czytaj więcej:

Olbrzymia góra lodowa A74 zderza się z wybrzeżem Antarktydy

W Chinach odkryto dwa nowe gatunki dinozaurów

Czym jest efekt Kesslera, a także kiedy i do czego doprowadzi zderzenie satelitów na orbicie?