Kleine Welt: Quantum Identitätskrise beobachtet

Eine Quanten-Rätsel wurde auf die Probe erneut, aber diesmal genommen vorgenommenen Physiker das Experiment kleiner als je zuvor.

Die klassische Doppelspaltexperiment testet dem Verhalten von Licht, Elektronen, Atome und einige Moleküle sowohl als Partikel-wie auch wellenartige, eine geheimnisvolle Dualität, die fasziniert und verwirrt Wissenschaftler seit mehr als einem Jahrhundert.

Licht und Elektronen richten sich an eine feste Platte mit zwei parallelen Schnitten, bietet zwei Möglichkeiten: gehen Sie durch den Schlitz auf der linken Seite oder der Schlitz auf der rechten Seite. Subatomaren Teilchen wird manchmal die Regeln brechen und gehen durch beide Schlitze, wie eine Welle.

Die bizarrste Aspekt dieser Teilchen-Welle-Dualismus ist, dass es kommt darauf an wieviel Beobachter achtet. Je sorgfältiger würden die Beobachter Maßnahmen sei es links oder rechts Schlitz, der mehr das fragliche Objekt wählt einen Einzelspalt, ebenso wie ein Teilchen.

Ein internationales Team von Wissenschaftlern hat nun diese Quanten Identitätskrise mit einem einzelnen Wasserstoff-Molekül als ihre Laborgeräte ausgestellt.

In diesem Fall schlägt ein eingehenden Röntgenstrahl der Wasserstoff-Molekül, so befreiend die zwei Elektronen, die in der Regel um das Molekül zwei zentrale Kerne buzz. Aber bevor diese Elektronen in den umgebenden Raum schießen, sie machen einen schnellen Pass von einem der Kerne, wie links und rechts Schlitze.

Die Forscher konzentrierten sich auf die "schnelle Elektronen", die den Großteil der Energie mitreißen. Wie erwartet, die schnelle Elektronen manchmal wie eine Welle und manchmal wie ein Teilchen gehandelt.

Interessant ist, abhing dieses Verhalten, die anderen "langsam Elektron," die sehr leicht mit der schnellen Elektronen interagiert und auf diese Weise spielte die Rolle des "Observer".

Wenn die langsame Elektronen wenig Energie hatte, hatte es Probleme beim Messen des Elektrons schnelle Bewegung. Infolgedessen ging die schnelle Elektronen durch beide Schlitze wie eine Welle. Aber wenn die langsame Elektronen mehr Energie hatte, bekam es einen guten Blick auf die schnelle Elektron, das durch die Wahl eines Schlitz wie ein Teilchen reagiert.

Die Ergebnisse detailliert in der 9. November-Ausgabe der Zeitschrift Science, geben einen Einblick, wie ein zukünftige Quantencomputer funktionieren könnte, da es stützt sich auf das Phänomen der "Überlagerung" und "Verschränkung" Operationen auf Daten in Einheiten, so genannte Quantenbits.

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