«Кота Шредингера» сняли на видео

Слева — картина рентгеновского рассеяния, фиксируемая детектором, справа — ее восстановленный вариант после компьютерной обработки

Распределение электронной плотности в молекуле в зависимости от времени

Ученым впервые удалось отследить состояние кота Шредингера на примере внутреннего устройства молекулы.

Физикам из Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Стэнфорде впервые удалось зафиксировать квантовое состояние кота Шредингера молекулы, состоящей из двух атомов йода, сообщается на arXiv.org.

Ученые получили видеозапись изменений, происходящих с возбужденной молекулой иода с временным и пространственным разрешением порядка 30 фемтосекунд и 0,3 ангстрема (в пять раз меньше, чем характерная длина химической связи).

Детальный анализ данных позволяет четко выделить основные стадии разрыва молекулы. 

Для достижения рекордно высокого разрешения ученые использовали внутренний стандарт, с которым сравнивалось состояние системы. Этот стандарт является одним из двух состояний суперпозиции кота Шредингера, возникавшей в молекулах йода.

При помощи разера (рентгеновского лазера) ученые перевели молекулу в возбужденное состояние — более высокоэнергетическое по сравнению с основным. Из полученных дифракционных картин высоких пространственного и временного разрешений физики смонтировали видео.

Ролик демонстрирует результат наложений двух картин — первоначального статического распределения зарядов в молекуле и возбужденной конфигурации. Таким образом ученым впервые удалось отследить состояние кота Шредингера на примере внутреннего устройства молекулы, проявляющееся в одновременном нахождении системы в двух квантовых состояниях.

Ранее физики провели эксперимент, указывающий, по их мнению, на реальность волновой функции (пси-функции). Именно волновая функция описывает состояние микрочастицы и фигурирует в уравнении Шредингера в квантовой механике. 

Кот Шредингера — «участник» мысленного эксперимента, предложенный физиком Эрвином Шредингером в 1935 году.

Суть: в закрытый ящик помещаются кот и механизм, открывающий емкость с ядом в случае распада радиоактивного атома (что может случиться или не случиться).

Таким образом, по принципами квантовой физики кот является одновременно и живым, и мертвым.

Отсюда берет свое начало термин «квантовая суперпозиция» — совокупность всех состояний, в которых может одновременно находиться кот.

Источник

You May Also Like

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *