Физики из Стэнфорда создали самый большой на сегодня аналог знаменитого кота Шредингера – им удалось добиться того, что пучок атомов рубидия может одновременно находиться в двух точках, удаленных друг от друга на полметра, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Кот Шредингера является "участником" мысленного эксперимента, который был предложен австрийским физиком Эрвином Шредингером в 1935 году, в ходе которого в закрытый ящик помещаются кот и механизм, открывающий емкость с ядом в случае распада радиоактивного атома (что может случиться или не случиться).
В соответствии с 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.
В реальности осуществить подобный эксперимент не так-то просто, если даже это в принципе возможно, так как на работу квантовой системы "ящика Шредингера" будет влиять ее "классическая" (с точки зрения физики) часть, гравитационное замедление времени и целый ряд других факторов.
Группа физиков под руководством Марка Касевича (Mark Kasevich) из Стэнфордского университета (США) смогла реализовать подобный эксперимент на масштабах порядка 50 сантиметров, используя атомы рубидия, охлажденные до температуры в миллиардные доли градуса выше абсолютного нуля.
Охлаждение атомов до столь низких температур позволило ученым провести достаточно долгие и точные замеры их положения после того, как единое облако атомов рубидия проходило через особый "атомный фонтан" высотой в 10 метров, заставлявший каждый из них "расщепляться" в два отдельных потока, пролетавших через вакуумную камеру по разным траекториям.
Наблюдая за тем, какой "узор" оставляли падающие атомы на детекторах, Касевич и его коллеги смогли доказать, что на момент измерения они находились в суперпозиции из двух положений, удаленных друг от друга на 54 сантиметра. Это, по словам физиков, является абсолютным рекордом длины для "котов Шредингера" на сегодняшний день.
Подобные "коты Шредингера", как считают авторы статьи, пригодны для использования в массе других экспериментов – для проверки теории относительности Эйнштейна, в частности, так называемого принципа эквивалентности, для изучения влияния гравитации на поведение частиц в электромагнитных полях, а также для поиска гравитационных волн.
|
