Schrodinger es Cat kommt? Quantum Weirdness bekommt in Lebensgröße
Die Quanten-Absurdität, die auf den Begriff der Schrodinger es Cat führt – in die eine Katze in zwei Staaten gleichzeitig vorhanden sein kann — konnte schließlich getestet werden in einem Objekt mit dem bloßen Auge sichtbar eine neue Studie zeigt.
Wissenschaftler haben eine Pendel-ähnliche-Membran, die so perfekt isoliert von Reibung ist erstellt und Wärme ", dass es nur für 10 Jahre mit einem einzigen Tastendruck weitermachen würde", sagte Co-Studienautor Simon Gröblacher, ein Physiker an der technischen Universität Delft in den Niederlanden. "Wenn Sie einen Quantenzustand in diesem Objekt erstellt haben, wird es nicht weggehen."
Diese winzigen, floh-Größe Schaukel können Wissenschaftler endlich testen, ob die Quanteneffekte hinter der Schrodinger Katze Gedankenexperiment mit große Maßstäben tatsächlich existieren. [Funktionsweise Quantenverschränkung]
Katze in Schwierigkeiten
Im Jahr 1936 schlug Physiker Erwin Schrödinger ein jetzt-berühmten Gedankenexperiment soll, markieren Sie die bizarre Auswirkungen der Quantenmechanik. In seiner Formulierung ist eine Katze in einer Box mit einem radioaktiven Atom gefangen. Wenn das Atom zerfällt, die Katze wird vergiftet werden und sterben, aber wenn das Atom nicht abgefallen ist, die Katze lebt.
Die sog. Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik impliziert, dass das radioaktive Atom in zwei Staaten auf einmal, gleichzeitig verfiel und abgebaute, bis einige tapfere Seele die Box und Maßnahmen öffnet oder das Atom stört. Durch die Erweiterung wäre die Katze tot und lebendig zugleich, bis die Box geöffnet war.
Das seltsame Phänomen, bekannt als Überlagerung, wurde immer wieder mit winzigen, subatomaren Teilchen nachgewiesen. Doch Wissenschaftler haben noch nie eine Katze beobachtet, oder ein sichtbares Objekt, das gleichzeitig in zwei Staaten oder Orte auf einmal.
Warum ist nicht klar, aber Wissenschaftler haben gerade ein paar Hypothesen. Ist, dass die Gesetze der Quantenmechanik in größeren Maßstäben einfach brechen.
Aber sagte das würde bedeuten, dass aktuelle Quantentheorie unvollständig ist, Gröblacher.
"Quantentheorie selbst muss keine Masse oder Size Limit" auf, die seine Gesetze aufhören zu arbeiten, sagte Gröblacher Leben Wissenschaft.
Die meisten Wissenschaftler glauben vielmehr, dass diese Überlagerung kurzlebig ist; nur ein bisschen durcheinanderbringen und der ganze Staat kollabiert. Als Objekte größer werden, sind sie viel eher Wärmeaustausch mit der Umgebung stören diesen zarten Zustand.
Aber hypothetisch, mindestens, auch sehr große Objekte konnte diese Quanten-Effekte, vorausgesetzt, dass Sie die Objekte aus ihrer Umgebung isolieren konnte anzeigen.
Klausur Umwelt
Um solch eine Klausur Quanten-Objekt zu erstellen, Gröblacher und seine Kollegen verwendet eine relativ einfache mechanische Konstruktion: eine kleine Membran, die ähnlich wie ein Pendel wirkt platziert in einem Vakuum, so dass keine Wärme mit der Umgebung ausgetauscht werden kann. Die Membran selbst sieht ein bisschen wie ein Paddel, angebunden an den Enden durch zwei winzige Punkte des Kontaktes. Obwohl es ca. 0,04 Zoll (1 Millimeter) lang ist, sagte ist auch exquisit dünn, nur "acht Mal die Dicke der DNA,", Gröblacher.
Die winzigen Tether Punkte sind auch im Wesentlichen die einzige Flecken, an denen diese Membran mit der Umwelt interagiert. Das Material selbst, genannt Siliziumnitrid, dient als eine Innenbeschichtung Raumschiff Komponenten und verträgt unglaublich hohen Eigenspannung. Die hohe Spannung in das Pendel stellt die interne gespeicherte Energie benötigt, die in der Nähe von ewigen geschwungen treiben.
Das Team geätzt dann eine Muster auf der Oberfläche des Taktes Objekts, verwandelte sie in eine Supermirror, die fast alle von den ankommenden Lichtteilchen widerspiegelt. Die Membran absorbiert als solche fast keine Wärme, die fragilen Quanteneffekte stören würde. Diese unglaubliche Reflektivität ermöglichte den Forschern um ihre System laufen bei Raumtemperatur, während letzten Systeme auf Treibstoffleitungen Setups nur wenige Grad vom absoluten Nullpunkt (die niedrigste mögliche Temperatur) geltend gemacht.
Das Team traf dann die Quanten-Membran mit Laserlicht. Sicher genug, reflektiert es fast alle Lifht. Die Membran war so gut isoliert von der Umgebung, die die Forscher glauben, dass es die seltsame Quantenphänomen genannt Überlagerung zu illustrieren; mit dem Pendel im Wesentlichen in zwei Schaukel Positionen berichtet gleichzeitig, die Forscher im April in der Zeitschrift Physical Review Letters.
Das neue Gerät ist schließlich gut genug, dass Forscher erkennen könnte, groß angelegte Quanteneffekte Gröblacher und fügte hinzu, dass die Jury noch heraus auf die Frage, warum solche Effekte in der Regel nicht in größeren Maßstäben zu sehen sind.
"Welche Mechanismen Quantenphysik in großen Objekten zu zerstören: das ist eine offene Frage," sagte Groblacher. " Es gibt eine Reihe von Theorien. Wir versuchen nur zu widerlegen und diese Theorien zu testen."