Физики занялись квантовой прокрастинацией

Физики занялись квантовой прокрастинацией

Две группы физиков осуществили мысленныйэксперимент Уилера и продемонстрировали феномен квантовой прокрастинации - возможности отложить на неопределенно долгое время "принятие решения" о том, повел ли в прошлом фотон себя как частица или волна.Две работы ученых опубликованы в одном номере Science, а их обзорупосвящена редакционная статья.

Мысленный эксперимент, демонстрирующий парадоксальное поведение квантовых частиц был первоначально предложен Джоном Уилером в 1984 году. Он представляет собой усложненную вариациюдвущелевого эксперимента, показавшего, что даже одиночные фотоны проявляют свойства волны.

В ходе эксперимента луч света сначала разделяется на два луча полупрозрачным зеркалом, а затем вновь собирается вторым таким же зеркалом. Можно подобрать расстояния, проходимые разделенными лучами так, что бы они интерферировали, что легко зафиксировать.

Интересно, что даже если пропускать через систему одиночные фотоны, они будут продолжать интерферировать, то есть вести себя как волна. Фактически, фотон (точнее, его волновая функция) будет интерферировать сам с собой. Если же убрать второе зеркало, то интерференция станет невозможна - тогда фотон будет проявлять себя как частица. Мысль Уилера заключалась в том, что теоретически второе зеркало можно убрать в тот момент, когда фотон покинет первое, но еще не достигнет второго зеркала.

В модификации группы Перуццо, наличие второго зеркала в эксперименте определялось поляризацией второго, "управляющего" фотона. В одном состоянии интерференция происходила, первый фотон вел себя как волна, в другом - не происходила, фотон вел себя как частица.

Усложнение заключалось в том, что управляющий фотон был частью запутанной пары - состояние его поляризации экспериментаторы не знали до тех пор, пока не измеряли состояние его партнера. А происходило это спустя несколько наносекунд после того, как первый фотон уже прошел путь между зеркалами и проявил себя одним из двух (волна или частица) возможных образов.

Авторы утверждают, что при наличии хорошего способа хранения запутанных частиц такое принятие решения можно откладывать на практически любое конечное время.

Источник: lenta.ru

Похожие новости:
Физики объяснили роль гравитации в проявлении квантовых свойств
Физики из Австрии объяснили роль гравитации в подавлении проявления квантовых свойств микромира. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Physics. Исследование микромира — взаимодействий элементарных частиц — проводится, как правило, на низких энергиях в пренебрежении эффектами гравитации. Однако ..
2015-06-16 7368 0 Научные открытия
0
Физики осуществили квантовую телепортацию на 25 километров
Физики телепортировали квантовое состояние фотона на расстояние 25 километров. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Photonics, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте AlphaGalileo. В своем эксперименте ученые разнесли два запутанных фотона на расстояние в 25 километров по оптическому ..
2014-09-23 2461 0 Научные открытия
1
Физики наблюдали странное движение электрона
Ученые из Японии и Австрии исследовали энергетические уровни Ландау свободного электрона при его движении в магнитном поле. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте RIKEN. Энергетические уровни Ландау возникают при движении ..
2014-08-09 2656 0 Научные открытия
0
Физики создали источник равных одиночных фотонов
Физики из Швейцарии, Франции и Германии создали источник света, который испускает одиночные фотоны равной длины волны. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Phys.org. Созданный учеными источник ..
2015-09-08 3894 0 Научные открытия
1
Физики создали новую теорию времени
Физики предположили, что минимально возможный в физической Вселенной масштаб времени на несколько порядков больше планковского времени. Более того, существование такого масштаба меняет фундаментальные уравнения квантовой механики, а вместе с этим — и представления о природе времени. Авторы настаивают ..
2016-02-04 3769 0 Научные открытия
1
Российские физики восстановили запутанность «распутавшегося» квантового света
Российские ученые разработали метод восстановления квантовой запутанности и проверили его экспериментально. Работа физиков расширяет возможности квантовой связи и квантовой криптографии. Результаты своих исследований они опубликовали в журнале Nature Photonics, а кратко о них сообщается в пресс-релизе Российского квантового центра, ..
2015-10-13 1679 0 Научные открытия
0
Найден способ проверить теорию петлевой квантовой гравитации
Петлевая квантовая гравитация может решить одну из самых крупных проблем физики: примирить между собой общую теорию относительности и квантовую механику. Но подобно другим умозрительным теориям квантовой гравитации, петлевая квантовая гравитация еще не была проверена экспериментально. ..
2012-01-16 3657 0 Научные открытия
0
Физики усложнили самый красивый эксперимент
Исследователи продемонстрировали волновую природу самых крупных на данный момент молекул в эксперименте по квантовой интерференции на дифракционной решетке. Работа опубликована в журнале Nature Nanotechnology. Эксперимент с квантовой интерференцией некоторые исследователи называли "самым красивым" в истории физики. В новой ..
2012-03-26 1893 0 Научные открытия
0
Ученые получили изображения кота Шредингера
Физики из Вены и Нью-Йорка впервые продемонстрировали снимки камеры, когда последняя не видела оригинал изображения. Визуализация, сделанная аппаратом при помощи трафарета и лазеров, имеет форму кошек и символически напоминает о квантовом эффекте кота Шредингера. Результаты своих исследований ..
2014-08-28 2435 0 Научные открытия
0
Физики вывели квантовую механику из полевой теории струн
Американские физики-теоретики продемонстрировали возможность получения квантовомеханических соотношений из специального случая струнной теории поля (полевой теории струн). Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physics Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Университета Южной ..
2014-11-05 2517 0 Научные открытия
1
Геометрия помогла определить степень квантовой запутанности
Физики из Ноттингемского университета в Великобритании предложили простой геометрический способ определения степени запутанности двух, трех или четырех кубитов — квантовых аналогов классических битов. Исследование авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко о нем сообщается на сайте Phys.org.Ученые ..
2016-02-23 2057 0 Научные открытия
1
Китай осуществит квантовую телепортацию на 1200 километров
Китайские ученые летом 2016 года проведут первый в мире эксперимент по осуществлению квантовой телепортации на расстояние более 1200 километров. Об этом сообщает Nature News.Для эксперимента ученые планируют запустить в июне 2016 года спутник. Таким образом, ..
2016-01-14 2463 0 Научные открытия
1
Физики разрешили парадокс Хокинга о потере информации в черных дырах
Физики из США в своей работе показали, что черная дыра не теряет информацию вследствие испарения объекта из-за эффекта Хокинга-Грибова. Результаты своих исследований ученые опубликовали в журнале препринтов ArXiv, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте fromquarkstoquasars.com. Американские физики учли ..
2015-04-08 4942 0 Научные открытия
5
Ученые установили новый рекорд в квантовой телепортации
Ученым удалось добиться новых успехов в области квантовой телепортации. Исследователи смогли преуспеть в передаче через оптоволоконный кабель квантового состояния частиц света (фотонов) на расстояние 25 км. Эксперимент был основан на квантово-запутанных частицах — так называют квантовые объекты, которые ..
2014-12-11 2498 0 Научные открытия
0
Темную энергию связали с началом коллапса Вселенной
Физики из Калифорнийского университета в Дэвисе и Ноттингемского университета предложили модификацию общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна, следствием которой является коллапс Вселенной в будущем, а также описали механизм этого процесса. Результаты своих исследований авторы опубликовали в двух ..
2015-04-02 4738 0 Научные открытия
-2