Australische en Britse wetenschappers hebben een kwantumanaloog gemaakt van een trommel die trilt en tegelijkertijd stil is, net zoals de kat van Schrödinger tegelijkertijd levend en dood is, volgens een artikel in het New Journal of Physics.
“Om te leren drummen, moesten we speciale kwantumsticks maken, waarvan de rol wordt gespeeld door afzonderlijke lichtdeeltjes. Dit alles effent de weg voor het maken van een mechanische analoog van Schrödingers kat en het testen van de wetten van de kwantummechanica op macroschaal”, aldus Martin Ringbauer van de Universiteit van Queensland in Brisbane, Australië.
De kat van Schrödinger is het voorwerp van een gedachte-experiment dat in 1935 werd voorgesteld door de Oostenrijkse natuurkundige Erwin Schrödinger. In een experiment worden een kat en een mechanisme dat een bakje met
Dit is waar de term "kwantumsuperpositie" vandaan komt - de totaliteit van alle toestanden waarin een kat tegelijkertijd kan zijn. Veel natuurkundigen, waaronder die van het Russian Quantum Center, proberen nu actief om zo'n Schrödinger's kat te creëren die met het blote oog kan worden gezien.
Ringbauer en zijn collega's hebben de eerste stap hiertoe gezet door te bestuderen hoe afzonderlijke lichtdeeltjes interageren met zeer dunne, maar zichtbare films. Wetenschappers vroegen zich af of botsingen van fotonen met deze membranen kwantumeffecten zouden genereren die in strijd zouden zijn met de klassieke wetten van de mechanica.
Zoals opgemerkt door de natuurkundige, kan onder bepaalde omstandigheden een enkel deeltje licht in twee dimmer worden gesneden, maar tegelijkertijd verstrengelde fotonen. Als het ene deeltje op het membraan is gericht en het tweede op een gewone spiegel, zal hun interactie ertoe leiden dat er weer een kwantumbinding ontstaat tussen de trommel en de fotonen.
Quantumdrum gemaakt door natuurkundigen uit Australië en Groot-Brittannië / Imperial College London.
Op dit moment komt het in het spel dat het gezaagde foton eigenlijk tegelijkertijd op het ene en het andere punt is - het vliegt langs het membraan zonder trillingen te veroorzaken, of het raakt het. Dienovereenkomstig zal het bij sommige metingen de trommel slaan, terwijl het bij andere geen veranderingen zal veroorzaken. Dat wil zeggen, de trommel zal tegelijkertijd zwijgen en kloppen, en de film wordt een macroscopisch analoog van Schrödingers kat.
Promotie video:
Geleid door deze ideeën, hebben de auteurs van het artikel de installatie geassembleerd en begonnen ze de trillingen van de film te observeren met een andere laser. Zoals Ringbauer toegeeft, lijkt dit ontwerp bij kamertemperatuur niet helemaal op een Schrödinger-trommel, maar zelfs onder dergelijke omstandigheden verschijnen er anomalieën op het oppervlak die duiden op de aanwezigheid van kwantumeigenschappen.
In de nabije toekomst is het team van Ringbauer van plan de werking van lasertrillingssensoren te verbeteren en een kwantumtrommel in een koelkast te plaatsen, waarvan ze hopen dat het zal helpen om de echte Schrödinger's kat voor het eerst te zien.
