Австралийски и британски учени са създали квантов аналог на барабан, който вибрира и мълчи едновременно, много като котката на Шрьодингер едновременно е жива и мъртва, според статия в Новия журнал за физика.
„За да научим как да бием барабана, трябваше да създадем специални квантови пръчици, ролята на които играят единични частици светлина. Всичко това проправя пътя за създаване на механичен аналог на котката на Шрьодингер и тестване на законите на квантовата механика на макроразмер “, казва Мартин Рингбауер от университета в Куинсланд в Бризбейн, Австралия.
Котката на Шрьодингер е обект на мисловен експеримент, предложен през 1935 г. от австрийския физик Ервин Шрьодингер. В експеримент котка и механизъм, който отваря контейнер с отрова в случай на разпад на радиоактивен атом (който може или не може да се случи) се поставят в затворена кутия. Според принципите на квантовата физика котка е и жива, и мъртва.
Оттук произлиза терминът "квантова суперпозиция" - съвкупността от всички състояния, в които едновременно може да бъде котка. Много физици, включително тези от руския квантов център, сега активно се опитват да създадат такава котка на Шрьодингер, която да може да се види с просто око.
Рингбауер и неговите колеги направиха първата стъпка към това, като проучиха как единични частици светлина взаимодействат с много тънки, но видими филми. Учените се чудеха дали сблъсъците на фотони с тези мембрани ще генерират квантови ефекти, които биха нарушили класическите закони на механиката.
Както отбелязва физикът, при някои условия една единствена частица светлина може да бъде разрязана на два димера, но в същото време заплетени фотони. Ако една частица е насочена към мембраната, а втората към обикновено огледало, тяхното взаимодействие ще доведе до факта, че между барабана и фотоните ще възникне друга квантова връзка.
Квантов барабан, създаден от физици от Австралия и Великобритания / Imperial College London.
В този момент започва да играе, че нарязаният фотон всъщност е едновременно в едната и другата точка - той или лети покрай мембраната, без да предизвиква вибрации в нея, или я удря. Съответно при някои измервания той ще бие барабана, докато при други няма да причини никакви промени в него. Тоест барабанът едновременно ще бъде безшумен и чука, а филмът се превръща в макроскопичен аналог на котката на Шрьодингер.
Промоционално видео:
Ръководени от тези идеи, авторите на статията сглобиха инсталацията и започнаха да наблюдават вибрациите на филма с помощта на друг лазер. Както признава Ringbauer, при стайна температура този дизайн не прилича много на барабан на Schrödinger, но дори и при такива условия на повърхността му се появяват аномалии, които показват наличието на квантови свойства.
В близко бъдеще екипът на Ringbauer планира да подобри работата на лазерни сензори за вибрации и да постави квантов барабан в хладилник, който се надяват, че ще помогне да се види истинската котка на Schrödinger за първи път.