Registrace byla úspěšná!
Klikněte na odkaz v e-mailu zaslaném na adresu
Муниципальные служащие Нью-Йорка во время протеста против обязательной вакцинации - Sputnik Česká republika
Svět
Aktuální novinky a události ze zahraničí

Průlom ve vědě. Fyzikům se podařilo zachránit Schrödingerovu kočku

CC0 / Pixabay / Kočka v krabici
Kočka v krabici - Sputnik Česká republika
Sledujte nás na
Američtí vědci zjistili, jak je možné předpovědět „nepředvídatelné“ kvantové přechody uvnitř atomů a použít tyto údaje k jejich obrácení. Podobně je možné „zachránit“ slavnou Schrödingerovu kočku před trýznivou smrtí, píše se v časopise Nature.

Schrödingerova kočka je „účastnicí“ myšlenkového experimentu, který navrhl rakouský fyzik Erwin Schrödinger v roce 1935, aby ukázal absurditu kvantové mechaniky. V jeho průběhu je do zapečetěné schránky umístěna kočka a mechanismus, který otevírá nádobu s jedem v případě rozpadu radioaktivního atomu. To může nastat kdykoliv, ale přesný čas rozpadu není znám.

Podle principů kvantové fyziky je kočka zároveň živá i mrtvá. Odtud pochází termín „kvantová superpozice“ – soubor všech stavů, v nichž se může současně nacházet kočka nebo jiný objekt kvantového světa. Dnes se fyzici aktivně snaží vytvořit takovou Schrödingerovu kočku, která by mohla být viděna pouhým okem.

Černá díra (ilustrační snímek)  - Sputnik Česká republika
Česko
Čeští vědci mají zajímavé plány s černými dírami. Víte, jaký projekt chystají?
Nedostatek nástrojů k „vidění“ Schrödingerové kočky nutí vědce aktivně se dohadovat o tom, kde je hranice mezi kvantovou fyzikou a fyzikou Einsteina a Newtona, zda vůbec existuje a zda ta první ovlivňuje chování objektů kolem nás.

Podle nové studie provedené na Yaleově univerzitě a publikované v časopise Nature, vědci tvrdí, že udělali v podstatě nový objev týkající se kvantového výzkumu.

Experiment provedený v laboratoři profesora Michela Devoreta a navržený vedoucím autorem Zlatko Minevem poprvé podrobněji zkoumá práci kvantového seskoku a výsledky otevírají možnost konečně předvídat tento „skok“.

Minev a jeho kolegové se nezajímají o samotného čtyřnohého dobrovolníka nebo jeho krabici, ale o podstatnější části tohoto mentálního experimentu - jak „superpozice“ živé a mrtvé kočky provádí tzv. kvantový přechod a stává se jedním ze dvou „klasických“ stavů.

„Kvantové přechody v atomech jsou částečně podobné vulkanickým erupcím. Nemohou být předvídány v dlouhodobém horizontu, ale pokud  takový objekt řádně sledujeme, můžeme dostávat docela přesné varování o hrozící katastrofě a začít jednat ještě před tím, než k ní dojde,“ říká Zlatko Minev z Yaleovy univerzity.

Jde o to, že až donedávna vědci přesně nevěděli, jak tento proces probíhá. Mnoho fyziků, jako například Niels Bohr, věřili, že kvantové přechody nemohou být v zásadě předvídány a že k nim dochází prakticky okamžitě.

Hodiny - Sputnik Česká republika
Svět
Návrat do budoucnosti: Ruští vědci vrátili pomocí kvantového počítače čas
Jednoduše řečeno, pokud jeden z elektronů atomu dostane další porci energie a „přeskočí“ do vyšší pozice, je ve skutečnosti „teleportován“ z jedné úrovně do druhé a nepohybuje se v prostoru. Jiní teoretici včetně samotného Schrödingera a Alberta Einsteina s tím nesouhlasili a domnívali se, že tyto přechody je možné být vypočítat a uvidět.

Až v 80. letech vědci poprvé sledovali skutečné přechody uvnitř atomů a potvrdili, že Bohr a jeho společníci byli blíže pravdě než příznivci alternativních koncepcí. To však, jak konstatuje Minev, neuzavírá otázku o tom, jak přesně probíhají podobné „kvantové skoky“, zda je možné je předvídat a manipulovat s nimi.

Američtí fyzici a jejich kolegové z Francie a z Nového Zélandu získali odpovědi na všechny tyto otázky a současně zpochybnili Bohrovu teorii díky experimentům se supravodivými kvantovými výboji (qubitemi). Představují jednotku kvantové informace, umělé analogie atomu nebo jiné kvantové konstrukce, které jsou schopné ukládat v sobě současně nulu i jednotku.

Srážka ultramalých částic - Sputnik Česká republika
Svět
Fyzici objevili novou Teorii všeho
Tyto „syntetické“ atomy, sestavené ze speciálních supravodivých struktur, byly uspořádány tak, aby mohly být ve dvou vzrušených stavech, z nichž jeden, „světlý“, vědci mohli vidět, a druhý zůstal skrytý od pozorovatelů.

Qubity byly čerpány tak, že atom neustále přecházel do „temného“ stavu a pak se vrátil do své původní polohy. Současně vědci také manipulovali s jejich prací takovým způsobem, že v qubitech vznikaly podobné přechody mezi „světlým“ a základním stavem.

Během pozorování práce tohoto systému vědci narazili na neobvyklý jev – před tím, než se atom chystal přejít do „temného“ stavu, frekvence záblesků světla produkovaného atomem ve „světlém“ stavu prudce poklesla. Taková „zatmění“ byla velmi krátká - jejich délka byla pouze 45 mikrosekund, ale tato doba stačí k tomu, aby se změnil program „čerpání“ atomu a bylo zabráněno přechodu elektronu do nového stavu.

Jak ukázaly další experimenty, může to být provedeno nejen před kvantovým přechodem, ale i během něj. Podobný výsledek experimentu podle Mineva svědčí o tom, že minimálně část Bohrovy teorie není pravdivá - ve skutečnosti nejsou kvantové přechody okamžité a lze je předvídat v krátkodobém horizontu.

Jinými slovy, život Schrödingerové kočky nemusí nutně záviset zcela na náhodě – v případě určitých dovedností a okolností může být zachráněn, uzavírají vědci.

Zprávy
0
Nejdříve novéNejdříve staré
loader
Chcete-li se zapojit do diskuse,
přihlaste se nebo se zaregistrujte
loader
Chaty
Заголовок открываемого материала