Квантовый дарвинизм

Многие знакомы с теорией струн и квантовой петлевой гравитацией, но на горизонте появился новый игрок — квантовый дарвинизм. Цель всех этих трех направлений одна – объединить квантовую механику с классической. Вначале поговорим о том, что это такое.

Квантовый дарвинизм - это гипотеза, предложенная физиком-теоретиком из Польши Войцехом Зуреком. Немного освежим память и поговорим о квантовой механике. Одним из самых удивительных явлений мира квантовых масштабов, является т.н., суперпозиция – способность квантовых систем иметь несколько состояний одновременно. Но как только появляется сторонний наблюдатель, частица занимает одну определенную позицию. По крайней мере, так звучит одна из интерпретаций квантовой механики. Однако, с точки зрения квантового дарвинизма, переход происходит не из-за нашего наблюдения, а взаимодействия системы с окружающей средой.

Согласно идее польского физика, у квантовых систем существуют состояния-показатели, такие как положение и скорость, и их естественно, можно измерить. Когда частица взаимодействуют с окружающей средой, из всех альтернативных положений и скоростей, остается только то состояние-показатель, которое мы наблюдаем, потому что оно оставляет след. Отсюда и название – «квантовый дарвинизм», «выживает» самое приспособленное состояние.

Долгое время, эта идея оставалась гипотезой – красивой математикой на бумаге, однако, гипотеза может претендовать на то, чтобы стать теорией (надеюсь все в курсе значений этих терминов). Три группы, работающие в Германии, Китае и Италии, провели эксперимент по выявлению ключевой способности квантовой системы оставлять копии в своей среде. Команды из Италии и Китая, использовали один фотон, с группой других фотонов, имитирующих окружающую среду, которая взаимодействует и передает информацию о нем.

В ходе эксперимента, обе команды передавали лазерные фотоны через оптические устройства, объединяя их в несколько запутанных групп. Затем они изучили фотоны, что служили средой и получили информацию о колебании электромагнитных полей фотона, что был окружен. То есть была получена информация об одном из квантовых свойств частиц.

В ходе эксперимента в Германии, с командой исследователей взаимодействовал и сам Зурек. Ученые утверждают, что окружающей средой может выступать и одна частица. В данном случае были использованы другие системы и среда, состоящая из одиночного атома азота, замещающего атом углерода в кристалле. Атом азота имеет на один электрон больше, чем атом углерода. Этот лишний атом не может спариваться с соседними атомами углерода с образованием химической связи. В результате, одинокий атом азота, ведет себя как одиночный спин, который можно сравнить со стрелкой, скачущей то вниз, то вверх или в двух направлениях одновременно – тоже суперпозиция.
Этот спин (вращение) может взаимодействовать примерно с 0,3 % углеродных ядер. Контролируя вращения при помощи лазеров, коллектив из Германии смог зарегистрировать изменение вращения азота. 

Так что, самое интересное впереди.

promo otrageniya april 14, 06:25 67
Buy for 40 tokens
Привет всем участникам Отражений и нашим гостям! С настоящего момента вступают в силу изменения в правила, поэтому прошу авторов ознакомиться с нижеследующим. 1. Каждый участник может опубликовать один пост в день. Чтобы иметь возможность публиковать до трех тем в день, участник должен соблюсти…

Error

default userpic

Your reply will be screened

Your IP address will be recorded 

When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.