13:24
Ученые ловят Квантовый скачок, как это происходит

Квантовая странность снова поразила в 2019 году. Эксперимент, описанный в журнале Nature в июне, разрешил Страстную дискуссию, которая разделяла физиков на протяжении более чем столетия, а также поднял новые вопросы. Исследователи объявили, что они проследили квантовый скачок в беспрецедентных деталях, показав, что можно не только предсказать, когда частица может прыгнуть, но и — странно — обратить его в середине прыжка.
“В истории квантовой физики есть нечто большее, чем мы думали”, - говорит физик Златко Минев, научный сотрудник IBM, который руководил экспериментом во время учебы в Йельском университете.
Понятие квантового скачка возникло в 1913 году, когда датский физик Нильс Бор выдвинул революционную идею о том, что электроны вращаются вокруг ядра атома только по дискретным орбитам, или энергетическим уровням. Бор предположил, что электроны прыгают с одного уровня на другой, поглощая или испуская пакет энергии, называемый квантом. Частицы могут существовать на том или ином уровне, но никогда между ними. Согласно этой идее, квантовые скачки являются мгновенными и случайными.

Другие физики возражали против идеи, что частица прыгает так резко. “Как происходит переход [электрона], если он никогда не был в середине?” - спрашивает Минев. Чтобы исследовать тайны среднего прыжка, Минев и его коллеги использовали “искусственный атом”, экспериментальную установку, которая может эффективно имитировать поведение электронов, включая квантовый скачок.
Квантовые состояния изменяются при непосредственном измерении, поэтому, чтобы избежать этой ловушки, Минев и его команда вместо этого наблюдали прокси: Уровень фотонов, отраженных или поглощенных, когда система меняла состояния и энергетические уровни. Они собирали и анализировали данные в масштабе микросекунд, что позволяло им искать поведение, не видимое на более длительных временных интервалах. Йельский физик и соавтор Мишель деворе сравнивает это с просмотром фильма в замедленном темпе. - Как в кино, вы можете видеть то, что не можете видеть на большой скорости.”
На таких тонких масштабах квантовый скачок выглядел не как резкий рывок, а скорее как плавный, непрерывный переход из одного энергетического состояния в другое. Исследователи также отметили, что система посылала тонкий сигнал перед прыжком, и что с тщательно откалиброванным импульсом света они могли обратить вспять уже выполняемые прыжки. Манипулирование квантовыми состояниями таким образом, говорит Минев, может быть полезно для коррекции ошибок квантовых компьютеров.
Эксперимент подтверждает, что во время квантового скачка частица действительно существует в двух состояниях одновременно. “В типичной квантовой манере бор был прав и неправ одновременно”, - говорит Минев.

Похожие материалы:

Так же рекомендуем посмотреть:

Оргазм во сне: что вы не знали о сексуальном феномене


Эксперимент намекнул на марсианскую жизнь в 70-х годах.


Самый массивный тираннозавр из когда-либо найденных был также самым пожилым

Категория: Космос / Планеты / Технологии | Просмотров: 75 | Добавил: admin | Теги: Черная дыра, смотреть космос, фантастика космос, квантовый скачок, космос, черный дыра, про космос, IBM | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar