物理學家以前所未有的細節拍攝了進入Schrödinger的類似貓狀態的原子,揭示了原子在兩個完全不同的狀態中存在時的外觀。
團隊提出了一項技術,使他們能夠捕獲至0.3的細節埃- 或小於原子的寬度 - 短短三分之一的十億秒。這些圖像構成了原子“貓狀態”的第一部定格動作的基礎。
對於那些需要快速刷新的人Schrödinger的貓思想實驗。
Schrödinger'sCat的實驗在1935年由奧地利物理學家ErwinSchrödinger做夢,建議您(假設地)將一隻貓放在盒子裡,其中一些現場爆炸物,一旦您關閉蓋子,就有50/50的爆炸機會。
就我們的目的而言,這是一個神奇的,防爆的盒子,什麼都沒有透露內部實際發生的事情,因此,在打開盒子之前,您不知道貓的狀態。
這意味著直到您打開盒子,您的貓同時佔據了兩個狀態 - 死亡或活著(也是第三種選擇:令人難以置信的生氣)。
這種假設的情況很棘手的是,只要您關閉了盒子蓋,您的貓就處於所謂的疊加狀態 - 它既死了又活著,因為它必須是一個,而且它也不是。
當Schrödinger提出了這項實驗以仔細考慮我們宇宙中現實的本質,並證明有多怪異量子力學幾十年後,物理學家意識到原子可以執行貓雙胞胎狀態的真實版本。
正如詹妮弗·歐雷特(Jennifer Ouellette)為gizmodo解釋的那樣,2005年,美國國家標準技術研究所的物理學家在實驗室成功創建了一個“貓狀態”,其中六個原子被證明是同時“旋轉”和“旋轉”狀態。
“將其視為同時旋轉的順時針和逆時針,”她說。
該原則一直構成量子計算機- 傾向於成為下一代計算技術,它將我們當前的計算機從水中吹出 - 儘管物理學家已經非常擅長強迫原子進入疊加狀態,但到目前為止,沒有人能夠清楚地拍攝這種行為。
為了實現這一目標,斯坦福大學和美國能源部SLAC國家加速器實驗室的一個團隊創建了一個兩種原子的碘分子。
他們用X射線激光器爆破了該分子,使其吸收了短的能量。這種ZAP促使該分子分成兩個版本 - 一個興奮,另一個並不激發。
SLAC國家加速器實驗室
當該分子被另一種X射線激光器爆破時,散佈在兩個版本的分子中的光顆粒(或光子),並重新組合以形成動作的X射線全息圖。
SLAC國家加速器實驗室
該團隊一遍又一遍地進行了這項實驗,並設法將一系列X射線快照串在一起,以創建世界上最詳細的X射線X射線電影。
“我們的電影是基於數十億碘氣體分子的圖像,它顯示了碘分子對這種能量感到興奮時的所有可能方式。”在新聞稿中。
您可以看到以下結果:
這是Bucksbaum解釋您剛看過的內容:
“我們看到它開始振動,兩個原子像春天一樣互相朝著彼此偏離。與此同時,我們看到原子斷裂之間的鍵,原子飛向空隙。
同時,我們看到它們仍然連接在一起,但是在彼此之間閒逛了一段時間,然後再回到距離之前。隨著時間的流逝,我們看到振動消失了,直到分子再次靜止為止。所有這些可能的結果發生在幾萬億秒內。 ”
團隊不僅設法比以往任何時候都更詳細地對碘分子的行為進行了圖像,而且他們說這種拍攝技術可以追溯地應用於過去實驗的數據。
“我們的方法是量子力學的基礎,因此我們渴望在其他小分子系統上嘗試它,包括參與視覺,光合作用,保護DNA免受紫外線損傷和其他重要功能的生物功能的系統,”麥克斯鮑姆說。
這項研究已被接受在即將到來的版本中發表的物理評論信,但是您現在可以在預印網站上閱讀arxiv.org。
而且您確實需要觀看團隊的解釋器視頻,因為它很光榮: