دانشمندان گربه‌ی شرودینگر را گرفتند!
دانشمندان گربه‌ی شرودینگر را گرفتند
مجله علمی ایلیاد - «گربه‌ی شرودینگر» یک آزمایش خیالی است و در واقع تناقضی است که در مفهوم برهم‌نهی در فیزیک کوانتوم و همین‌طور بر روی اجسام اطراف ما کاربرد دارد. ایده‌ی این آزمایش این است که یک گربه با یک منبع رادیواکتیو و یک سَم درون یک جعبه‌ی آب‌بندی‌شده قرار دارد. زمانی که یک اتم از ماده‌ی رادیواکتیو واپاشی می‌کند، سم آزاد می‌شود. فیزیک کوانتوم می‌گوید تا زمانی که یک نفر درب جعبه را باز نکرده گربه هم زنده است و هم مُرده و زمانی که درب جعبه باز شد، حالت کوانتومی تغییر می‌یابد. اکنون گروهی از فیزیکدانان راهی یافته‌اند که بتوانند گربه‌ی شرودینگر را بگیرند و حفظ کنند. آن‌ها این کار را با انتظار برای پریدن گربه و عمل در زمان واقعی جهت حفظ آن از عذاب قریب‌الوقوع آینده، انجام داده‌اند. دانشمندان با کمک این کشف می‌توانند یک سیستم هشدار برای پرش اتم‌های مصنوعی حاوی اطلاعات کوانتومی ایجاد کنند.
برای جسم ریزی مانند یک الکترون، مولکول و یا اتم مصنوعی حاوی اطلاعات کوانتومی، پرش کوانتومی در حقیقت انتقال ناگهانی از یک حالت گسسته‌ی انرژی، به حالت دیگر آن است. پرش‌های کوانتومی یک قرن پیش توسط «نیل بور» تئوریزه شد، ولی تا سال ۱۹۸۰ در اتم‌ها مشاهده نشده بود. در آزمایش‌های جدید، پرش کوانتومی به صورت واقعی برای اولین بار بررسی شده است. نتایج به‌دست آمده کاملاً در تناقض با نظریه‌ی بور است. پرش‌ها نه اختلال ایجاد می‌کنند و نه مانند تصورات دانشمندان تصادفی هستند.
پروفسور «میشل دوورت» از دانشگاه ییل، می‌گوید: «این پرش‌ها هر زمانی که ما اطلاعات کوانتومی را اندازه‌گیری کنیم اتفاق می‌افتند. ما می‌خواهیم بدانیم که آیا می‌توانیم یک سیگنال هشدار پیشرفته داشته باشیم که وقوع پرش‌ها را اطلاع دهند.» دانشمندان از رویکردی ویژه برای پایش غیرمستقیم یک اتم مصنوعی ابررسانا استفاده کرده‌اند. اتم مورد نظر در یک محفظه‌ی سه‌بعدی آلومینیومی قرار داده شده است و توسط سه تولیدکننده‌ی مایکروویو پرتودهی می‌شود.
پروتوهای مایکروویو باعث پرش‌های کوانتومی در اتم می‌شود. سیگنال‌های ریز کوانتومی این پرش‌ها را می‌توان بدون از دست رفتن در دمای اتاق تقویت کرد. در این آزمایش، سیگنال‌ها را می‌توان به صورت همزمان پایش کرد. دکتر «ماینی» از دانشگاه ییل، می‌گوید: «اثر زیبایی که طی این آزمایش مشاهده می‌شود، در واقع افزایش وابستگی در حین پرش است. با این کار نه تنها می‌توان پرش را دید، بلکه می‌تواند آن‌را معکوس کرد.»
مقاله‌ی تهیه شده توسط این گروه تحقیقاتی در مجله‌ی Nature به چاپ رسیده است.
نوشته: SciNews
ترجمه: امید محمدی – مجله علمی ایلیاد