Кота Шрёдингера можно спасти: физики научились управлять состоянием наночастиц

Кота Шрёдингера можно спасти: физики научились управлять состоянием наночастиц
Фото: pixabay.com
Американские учёные научились предсказывать квантовые переходы внутри атомов. Это позволяет управлять их состоянием и получать достаточно точные предупреждения грядущих катастроф. Об этом сообщает журнал Nature со ссылкой на комментарий физика Йельского Университета Златко Минева.

Что такое «парадокс Кота Шрёдингера» простыми словами?

Все так или иначе слышали о феномене кота Шрёдингера, но далекие от квантовой физики люди, скорее всего, слабо представляют себе, что это за эксперимент и зачем он нужен.

«Кот Шрёдингера» - так называемый «мысленный эксперимент» ученого и лауреата Нобелевской премии Эрвина Шредингера.

Его суть такова: у нас есть кот и некий ящик. В ящике находится устройство, содержащее радиоактивное атомное ядро и ёмкость с ядовитым газом. Вероятности распада или нераспада этого ядра одинаковы. Если ядро распадается - ёмкость с газом открывается и кот погибает. Если же ядро не распадается - кот выживает.

Если судить по теории квантовой механики, то ядро в течение этого часа может находится в «суперпозиции» - во всех возможных состояниях одновременно. Следовательно, и кот, находящийся в ящике, может быть и живым, и мёртвым одновременно. А, так как это противоречит всем законам, то Эрвин Шредингер справедливо доказал абсурдность квантовой механики.

Как американские учёные собрались «спасать» кота?

Многое физики-теоретики после Шрёдингера рассуждали над этим мысленным экспериментом. Датский учёный Нильс Бор, например, пришёл к выводу, что распад радиоактивного атома может произойти в любой момент времени и предсказать этот момент невозможно.

Йельские физики же продвинулись дальше в эксперименте с котом Шрёдингера. Они создали искусственные аналоги атома, которые могли находится в двух состояниях одновременно: в так называемом «светлом» (которое можно увидеть) и «темном» (скрытом). Движение атома настраивалось таким образом, чтобы он постоянно менял свои состояния.

Однако, наблюдая за сменой состояний, физики заметили, что при переходе со «светлого» в «темное» происходило короткое «затемнение» в долях микросекунд. И этого времени было достаточно, чтобы поменять программу атома и предотвратить переход в «темное состояние», а за ним и его распад.

Что дал этот эксперимент?

Подобный результат показал, что теория Бора отчасти неверна: квантовые переходы можно предугадать, пусть и не в долгосрочной перспективе.

Иными словами, судьба кота в данном случае зависит не только от фортуны: при определённых обстоятельствах и умении принимать быстрые решения кота можно спасти от неминуемой гибели. К такому выводу пришли учёные в результате эксперимента.
 
загрузка страницы...
Rambler's Top100