Експериментальна установка (фрагмент)
Російський квантовий центр
Кот (або, якщо бути точніше, кішка) Шредінгера - відомий уявний експеримент, запропонований Ервін Шредінгер. У ньому тварина виявляється в ящику з отруйним газом, детектором радіоактивного розпаду і атомом радіоактивного ізотопу з відомим часом напіврозпаду. Якщо детектор спрацьовує, то газ випускається з капсули і кішка гине. З точки зору копенгагенської інтерпретації квантової механіки можна описати стан ізотопу як суперпозицію двох станів - розпався і не розпався, причому ймовірність виявлення двох цих станів зрівняється через час напіврозпаду. Обидва цих стану існують одночасно. Це означає, що в цей момент тварина виявиться одночасно живим і мертвим.
Експеримент Шредінгера показував, наскільки неприродними здаються закони квантової механіки по відношенню до макроскопическому світу. Однак створення, наприклад, фотонів, що знаходяться в суперпозиції двох поляризацій вже є рутинною операцією в квантовій фізиці і оптиці. Одним з невирішених питань залишається те, наскільки великою може бути система, яка перебуває в квантової суперпозиції.
Схема установки. Зліва розташовуються два модуля, що генерують вихідні стану котів Шредінгера. Светоделітель в них дозволяють визначати моменти, коли генерація відбувається одночасно. Потім обидва стану потрапляють на светоделітель, який і об'єднує їх в нове, більш «вгодовані» стан кота Шредінгера. Один з модулів у верхньому правому куті «шукає» події, коли жодного з двох фотонів не відбилося від светоделітель, інший досліджує стан оновленого кота Шредінгера
Експеримент був влаштований таким чином. На першому етапі фізики одночасно генерували стислі стану світла за допомогою двох оптично нелінійних кристалів - вони грали роль початкових котів Шредінгера. Потім ці стану направлялися на светоделітель. На одному з виходів з светоделітель відбувалося вимір - якщо виявлялося, що ні одного фотона не вийшло в це плече приладу, то на другому плечі вивчався стан нового, більш «вгодованого» кота Шредінгера, що складався вже з двох фотонів.
Створення оптичних станів - «вгодованих» котів Шредінгера переслідує не тільки фундаментальні інтереси. Подібні об'єкти необхідні в протоколах квантової криптографії. квантової телепортації і так далі. При цьому, чим вище амплітуда стану (і чим більше в нього входить фотонів), тим надійніше працюють методи. Існуючі методи дозволяють працювати з станами з невеликою амплітудою, але відсутність помилок в них досягається великою кількістю повторів.
Схема експерименту Хонга-У-Мандела. Обидва фотона в експерименті потраплять в один і той же детектор через їх непомітності
Ефект «склеювання» двох фотонів в одне нове стан віддалено нагадує інший відомий експеримент в квантовій оптиці. В ефекті Хонга-У-Мандела два нерозпізнаних фотона потрапляючи одночасно на светоделітель з різних сторін напівпрозорого дзеркала (що дає 50-відсоткову ймовірність відображення і пропускання) обов'язково продовжать рухатися по одній траєкторії (або один фотон відіб'ється, а другий пройде дзеркало наскрізь, або навпаки. це одне з відомих підтверджень квантової природи світла. На цьому ефекті була недавно побудована схема створення Багатофотонні заплутаних станів.
Успішність старшокласників зв'язали з числом однокласниць
Генна модифікація зробила помідори корисніше
Додавання меланіну в вакцину вилікувало мишей від меланоми
Мільнер оголосив про плани з пошуку життя на Енцеладі
Стратостата Project Loon відновили інтернет ста тисячам жителів Пуерто-Ріко
Знайшли друкарську помилку? Виділіть фрагмент і натисніть Ctrl + Enter.
Підпишіться
на новини
Читайте також
«Хаббл» побачив світлове відлуння від вибуху наднової
Вірус лихоманки денге зламав цукровий каркас судин
Друк воїна
Про що розповів мініатюрний артефакт, знайдений в могилі мікенської епохи
найскладніше
Сайт може містити контент, не призначений для осіб молодше 18 років.