Austrálski a britskí vedci vytvorili kvantový analóg bubna, ktorý vibruje a zároveň mlčí, podobne ako Schrödingerova mačka je nažive a mŕtvych súčasne, podľa článku v Novom časopise Physics.
„Aby sme sa naučili, ako poraziť bubon, museli sme vytvoriť špeciálne kvantové paličky, ktorých úlohu hrajú jednotlivé častice svetla. To všetko pripravuje cestu na vytvorenie mechanického analógu Schrödingerovej mačky a testovanie zákonov kvantovej mechaniky na makrozmere, “povedal Martin Ringbauer z University of Queensland v austrálskom Brisbane.
Schrödingerova mačka je predmetom myšlienkového experimentu, ktorý navrhol v roku 1935 rakúsky fyzik Erwin Schrödinger. V experimente sa mačka a mechanizmus, ktorý otvára nádobu s jedom v prípade rozpadu rádioaktívneho atómu (ktorý sa môže alebo nemusí vyskytnúť), umiestnia do uzavretej škatule. Podľa zásad kvantovej fyziky je mačka nažive aj mŕtvy.
Odtiaľ pochádza pojem „kvantová superpozícia“- súhrn všetkých štátov, v ktorých môže byť mačka súčasne. Mnoho fyzikov, vrátane tých z ruského kvantového centra, sa teraz aktívne snaží vytvoriť takú Schrödingerovu mačku, ktorú by bolo možné vidieť voľným okom.
Ringbauer a jeho kolegovia k tomu urobili prvý krok tým, že študovali, ako jednotlivé častice svetla interagujú s veľmi tenkými, ale viditeľnými filmami. Vedci sa pýtali, či zrážky fotónov s týmito membránami spôsobia kvantové efekty, ktoré by porušili klasické zákony mechaniky.
Ako poznamenal fyzik, za určitých podmienok môže byť jediná častica svetla rozrezaná na dva stmievače, ale súčasne zamotané fotóny. Ak je jedna častica nasmerovaná na membránu a druhá na obyčajné zrkadlo, bude ich interakcia viesť k skutočnosti, že medzi bubnom a fotónmi vznikne ďalšia kvantová väzba.
Kvantový bubon vytvorený fyzikmi z Austrálie a Británie / Imperial College London.
V tejto chvíli prichádza do hry, že rezaný fotón je skutočne v rovnakom čase v jednom a druhom bode - buď letí okolo membrány bez toho, aby do nej spôsobil akékoľvek vibrácie, alebo zasiahne. Podľa toho bude pri niektorých meraniach biť bubon, zatiaľ čo v iných to nespôsobí žiadne zmeny. To znamená, že bubon bude súčasne ticho a klepať a film sa stane makroskopickým analógom Schrödingerovej mačky.
Propagačné video:
Na základe týchto myšlienok autori článku zostavili inštaláciu a začali pozorovať vibrácie filmu pomocou iného lasera. Ako pripúšťa Ringbauer, pri izbovej teplote sa tento dizajn veľmi podobá Schrödingerovmu bubnu, ale aj za takýchto podmienok sa na jeho povrchu objavujú anomálie, ktoré naznačujú prítomnosť kvantových vlastností.
V blízkej budúcnosti plánuje Ringbauerov tím vylepšiť fungovanie laserových vibračných senzorov a umiestniť kvantový bubon do chladničky, čo, ako dúfajú, pomôže prvýkrát vidieť skutočnú Schrödingerovu mačku.