
通过将绿色,红色和黄色激光束沿通往探测器的路径,研究人员阐明了被称为“Schrödinger'sCat”思想实验的著名物理思想。
对于物理学家而言,施罗丁的猫涉及在盒子里描绘一只猫,并用一小瓶毒药在猫打开的情况下杀死猫。在任何给定的时期,毒瓶都会打开50-50的机会,一个在给定时间后打开盒子并看着猫的人会观察到它已经死了或活着。
大多数人会说,即使在您打开盒子之前,在您看到猫之前,它仍然处于一种状态或另一个状态,无论是死亡还是活着。 [物理学中最大的9个未解决的奥秘这是给出的
但是根据量子力学,事实并非如此。在这个理论中,直到您打开盒子,猫是死者和活着,在称为叠加的状态。也就是说,猫在两种状态下都处于两种状态,直到您打开盒子并看着它为止,只有在那时,猫的状态才具有一定的价值(死亡或活着)。思想实验已经产生了许多研究,以发现当精确的状态“崩溃”成一个时,还发现了很多事情。
现在,奥地利科学院的科学家已经找到了一种“看”猫的方法,而无需实际看。博士后研究员加布里埃拉·莱莫斯(Gabriela Lemos)和她的同事测试了是否可以使用称为光子的光颗粒,无论如何都不会触摸对象,无论如何都可以看到该对象一种称为纠缠的效果。
他们发现他们确实可以在盒子里看到猫。他们的发现今天(8月27日)在《自然》杂志上在线详细介绍。
这项工作还可以帮助物理学家解决他们所谓的测量问题,这就是为什么仅在观察到量子状态时才有确定的值的问题。
当两个粒子(原子,光子或其他任何东西)以某种方式相互作用时,就会发生纠缠。例如,如果两个光子纠缠在一起,则光子A将具有某种状态,以反映其纠缠伙伴的状态PhotonB。
但是您无法通过查看光子A来知道光子B的确切状态A。而是,光子B仍可能存在于几个不同状态中的任何一个,直到对其进行研究。但是,研究人员可以从几对纠缠的光子对中进行测量,然后检查其相关性(纠缠)是否通过查看其伴侣来保持。
在新的实验中,科学家通过一系列梁拆分器发射了激光,最终向探测器发射了激光。他们发射的激光器是绿色光束,在第一个光束分离器上,它被分成两个绿色梁,然后将其变成一个晶体,将绿光变成了红色和黄色光子的组合。然后,红光和黄光的光束被分成其组件,红色光子降落在猫的纸板切口上,而黄色的光继续延伸到最后一个光束分离器。该分离器将黄色光子的一半发送到一个检测器,一半将其发送到另一个检测器。
同时,绿色激光束的后半部分被派去与红色光束穿过猫的切口后与红色束相遇。红色和绿色的光子击中了第二个晶体,将绿色和红色的光束转化为红色和黄色。这进入了一个横梁分离器,该束分离器拿出红色光子,然后发送了第二个黄色光束,在最终的梁分离器上与另一个黄色光束会面,划分光子在两个探测器之间。
在探测器上,研究人员看到了猫的形象。这是值得注意的,因为使图像的光子从未击中纸板切口。请记住,确实击中切口的红色光子从未到达探测器,而确实前往检测器的黄色光子从未撞到剪切。
猫图像是由黄色光子制成的,因为它们与红色光子纠缠在一起。您不能说这个黄色的光子进入了第一个水晶,另一个光子进入了第二个水晶 - 所以猫仍然死了,还活着。 [扭曲的物理:7个令人振奋的发现这是给出的
但是,红色光子确实击中了纸板,它们与一些黄色光子纠缠在一起。由于我们知道他们走了什么道路 - 他们击中了剪裁,因此他们的州具有明确的价值。纠缠的黄色光子以确定的互补值为单位。
结果表明,研究人员仅使用纠缠对的一个光子测量了一对光子的纠缠状态。在先前的工作中,要查看纠缠状态,必须测量两个光子。
Lemos告诉Live Science:“该实验最有趣的是如何包含在双光光子中的信息。” “在一个纠缠的状态下,该信息如何通过一个光子访问。”
遵循现场科学@livescience,,,,Facebook和Google+。原始文章现场科学。