Учёные хотят создать вирус шрёдингера

Самым известным мысленным опытом в квантовой механике, без сомнений, есть «кот Шрёдингера» (Schrodinger?s cat). Животное, находящееся между смертью и жизнью, как будто бы переносит капризы квантового мира на хорошие объекты. Физики из университета квантовой оптики Макса Планка (Max-Planck-Institut fur Quantenoptik) и Университета фотонных наук (Institut de Ciencies Fotoniques ? ICFO) грезят совершить похожий опыт в действительности.

Квантовая механика говорит, что, будучи замечаемой, любая частица может пребывать лишь в дискретных состояниях. Другими словами измерение, например, поясницы может дать лишь два значения «вверх» либо «вниз». Но ещё в 1930-х годах австрийский физик Эрвин Шрёдингер (Erwin Schrodinger) продемонстрировал, что до проведения измерения частица будет в суперпозиции вероятных состояний и лишь в момент наблюдения «коллапсирует» к одному из них.

В большинстве случаев в таком неизвестном положении живут маленькие неодушевлённые объекты, к примеру атомы. Что же окажется, в случае если попытаться создать суперпозицию квантовых состояний для большего объекта, ещё и относящегося, по некоторым представлениям, к миру живой природы?

Врач Ориол Ромеро-Исарт (Oriol Romero-Isart) и его сотрудники предлагают совершить опыт по «подвешиванию» вируса табачной мозаики (tobacco mosaic virus) в суперпозиции двух квантовых состояний. Его стержнеобразная форма (50 нанометров в диаметре и 1 микрометр в длину) больше всего понравилась учёным.

Для начала они предлагают поместить вирус в вакуум, где его поймает в ловушку созданное лазером электромагнитное поле. После этого вторым лазером команда исследователей собирается замедлить перемещение вируса, пока он совсем не остановится в одном из самых низких энергетических состояний.

Когда это случится, физики посредством фотона вынудят его перейти в суперпозицию двух квантовых состояний: до проведения измерения вирус, по идее, обязан будет пребывать в «неподвижности» и смеси движения в один момент.

Уже на данный момент кое-какие учёные оспаривают научную сокровище опыта. Так, многие из них уверены в том, что вирус нельзя назвать живым организмом. На что Ромеро-Исарт отвечает: то же самое возможно выполнить с микроскопическими тихоходками (Tardigrada). Науке как мы знаем, что они смогут выжить в космическом вакууме в течение нескольких суток. Уж они-то совершенно верно в полной мере сгодятся на роль «кота Шрёдингера».

Имеется и ещё одно возражение. «Я полностью уверен, что вирус, аналогичный по размерам с микроскопическим неодушевлённым объектом, будет вести себя равно как и неорганическая молекула», — говорит доктор наук Мартин Пленио (Martin Plenio) из Имперского колледжа Лондона. Однако и ему весьма интересно было бы попытаться совершить подобный опыт, поскольку квантовая механика предполагает, что теоретически в суперпозиции состояний может оказаться кроме того столь большой объект, как автомобиль либо человек. Дабы определить, как это реально, нужно же с чего-то начать.

Больше о новом предложении физиков возможно определить из статьи, которая до тех пор пока расположилась на сервере препринтов arXiv.org. Определите кроме этого о том, как вторым учёным удалось вернуть смешанное квантовое состояние частицы обратно по окончании измерения этого самого состояния.

Физика — Квантовая теория. Кот Шрёдингера и двойная щель.


Читать также:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: