Чому квантових котів так складно побачити?

Существуют Чи параллельние Вселенние? Це тільки один з безлічі інтригуючих питань квантової фізики. Дослідники з університетів Калгарі, Ватерлоу і Женеви, опублікували статтю в журналі Physical Review Letters, в якій пояснили, чому ми не бачимо фізичного прояву ефектів квантової механіки.

"Квантова фізика працює з неймовірною точністю для дуже маленьких речей, але коли справа доходить до речей більш великих, то стає практично неможливо скільки точно підрахувати фотони. Тому так важко побачити ці ефекти в нашому повсякденному житті ", - сказав Крістофер Саймон, викладач фізики та астрономії в Калгарском університеті і один з провідних авторів статьі.

Хорошо відомо, що квантові системи дуже тендітні. Коли фотон взаємодіє з навколишнім середовищем, навіть у найменшій мірі, то суперпозиція руйнується. Суперпозиція - це фундаментальний принцип квантової фізики, який свідчить, що системи можуть існувати у всіх можливих станах одночасно. Але при вимірюванні або спостереженні, ми побачимо тільки одне з состояній.

Етот ефект відомий під назвою декогеренції. Останні кілька десятиліть проводилися інтенсивні дослідження цього явища. Ідея декогеренції у вигляді уявного експерименту була сформульована Ервін Шредінгер, однім з батьків-засновників квантової фізікі, в його знаменитому парадоксі з котом: кіт у коробці може бути одночасно живим і мертвим.

Но як зауважують автори цього дослідження, декогеренції далеко не єдина причина, по якій ми зазнаємо труднощів із спостереженням квантових ефектів. Щоб побачити їх, необхідно проводити вимірювання з надзвичайною точністю. Саймон, спільно з командою учених, вивчив феномен "кота" на конкретному прикладі певного квантового стану із застосуванням великої кількості фотонів.

"Ми продемонстрували, що для того, щоб побачити квантову природу цього стану, необхідно вміти точно підраховувати кількість фотонів задіяних в ньому ", - сказав Саймон." Це стає все складніше в міру збільшення кількості фотонів. На даному етапі розвитку науки, ми можемо розрізнити де один фотон, а де два, але відрізнити де мільйон фотонів, а де мільйон плюс один залишається за гранню наших можливостей ".

Орігінал (на англ. Мовою): Physorg

• Учёные обнаружили, что сверхтонкие алмазные мембраны способны вырабатывать электричество
• Учёные разработали жевательную резинку, которая может снижать уровень HPV и опасных бактерий во рту
• Ученые расплавили алмаз при давлении выше, чем в недрах Нептуна
• Учёные превратили спутники Starlink в гигантский сканер верхних слоёв атмосферы
• Новый катализатор позволит сократить расход платины в водородных топливных элементах на 75%
• Управляемые микротрещины помогли создать сверхмалые пиксели из квантовых точек
• Сверхбыстрые рентгеновские импульсы позволили увидеть химические реакции на уровне отдельных атомов
• Квантовый сенсор поможет искать темную материю