23 септември 2018
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Експеримент: Две квантово вплетени котки на Шрьодингер

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 27 май 2016 в 11:47140891
Илюстрация: Michael S. Helfenbein / Yale University

Физици от Йейл вкараха известната котка на Шрьодингер и във втора кутия, а резултатът може да помогне в търсенето на надежден квантов компютър, съобщава Science Daily

Резултатите от експериментите на учените от Йейлслия университет са публикувани в списание Science.

Котката на Шрьодингер е добре известен парадокс, който прилага концепцията за суперпозиция в квантовата физика към макрообекти, срещани в ежедневието. Поставя се котка в запечатана кутия с радиоактивен източник и отрова, която се задейства, ако се отдели атом при радиоактивен разпад. Според квантовата физика котката е и жива, и мъртва (суперпозиция на двете състояния), докато някой не отвори кутията и по този начин промени квантовото състояние (колапс на вълновата функция).

Този хипотетичен експеримент е представен от Шрьодингер, един от основоположниците на квантовата механика, през 1935 г., но са установени и аналогии на експеримента в лаборатории през последните години. Учените вече могат да се поставят един вълнов пакет светлина, състоящ се от стотици частици едновременно в две коренно различни състояния. Всяко състояние съответства на една обикновена (класическа) форма на светлината в природата.

Екип учени от Йейл създадоха по-екзотичен вид състояние на котката на Шрьодингер. Тяхната котка живее или умира в две кутии едновременно, което съчетава идеята за котката на Шрьодингер и друга централна концепция на квантовата физика: квантовото вплитане. При ефекта на квантовото вплитане, ако се въздейства върху една от вплетените частици, се оказва моментално въздействие на другата вплетена частица, въпреки, че разстоянието между тях може да бъде произволно голямо. Айнщайн го нарича "призрачно действие на разстояние" и в този случай то позволява състоянията на котката да бъдат разпределени в различни пространствени режими.

В лабораторната версия на експеримента микровълнови пакети в свръхпроводящи алуминиеви кухини заемат мястото на котката. В специално проектираните кухини електрически полета на микровълните "могат да сочат в две противоположни посоки по едно и също време - точно както котката на Шрьодингер може да бъде едновременно и жива, и мъртва. Сега физиците са създали "котешки" състояния в две свързани кухини като по този начин котката се разделя в две "кутии" едновременно.

"Тази котка е голяма и умна. Той не се задържа в една кутия, защото квантовото състояние се поделя между двете кухини и не може да бъде описано отделно", обяснява Чен Уанг (Chen Wang), постдокторант в Йейл и водещ автор на изследването. "Човек може да приеме един алтернативен поглед, при който имаме две малки и прости котки на Шрьодингер, по една във всяка кутия, които са вплетени".

Изследването има потенциални приложения в квантовите изчисления. Един квантов компютър ще може да решава някои задачи много по-бързо, отколкото класическите компютри като използва суперпозиция и вплитане. Но един от основните проблеми в разработването на надежден квантов компютър е как да се коригират грешките, без да се губи информация.

"Оказва се, че "котешките" състояния са много ефективен подход за съхраняване на допълнителна квантова информация като се прилага квантово коригиране на грешки. Генерирането на котка в две кутии е първата стъпка към логическа операция за коригиране на грешки между два квантови бита", заяви съавторът на Робърт Шьолкопф (Robert Schoelkopf), професор по приложна физика и директор на Квантовия институт на Йейл.


Препоръчани материали
vmv
Рейтинг : 1351
27.05 2016 в 17:43 1
+ 1
- 3
Тълкуването при Шрьодингер е, че не е известно точно в какъв момент време ще се случи разпад на радиоактивното вещество. Популярно- "наше" наблюдение на котка в кашон. И ако искаме мат.описание на краен резултат от този мислен експеримент с котка в кашон - не може, освен вероятностно описание.
Кашонът е "черна кутия"- неизвестно е състоянието ВЪТРЕ.
Но, че не знаем момента на разпад, означава, че не го управляваме този момент. При единични частици. По-късно се разбрало, че за много частици - може да има обратна връзка за управление (АЕЦ). Изводът е, че колективните свойства се придобиват с "количествени натрупвания"!
Но - единичните разпади - пак са си неуправляеми. (Мат. моделите не са реалност). Незнанието ни за реалността, си остава - без схеми за сравнение, не можем, а те не работят със свръхсветлинна скорост, че да оправят "грешки".
 
Още от : Физика
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.