Môj profil 
Predplatné
Schrödinger mačka je “účastníčkou” myšlienkového experimentu, ktorý navrhol rakúsky fyzik Erwin Schrödinger v roku 1935, aby ukázal absurditu kvantovej mechaniky. V jeho priebehu je do zapečatenej schránky umiestnená mačka a mechanizmus, ktorý otvára nádobu s jedom v prípade rozpadu rádioaktívneho atómu. To môže nastať kedykoľvek, ale presný čas rozpadu nie je známy.
Podľa princípov kvantovej fyziky je mačka zároveň živá aj mŕtva. Odtiaľ pochádza termín “kvantová superpozícia” – súbor všetkých stavov, v ktorých sa môže súčasne nachádzať mačka alebo iný objekt kvantového sveta. Dnes sa fyzici aktívne snažia vytvoriť takú Schrödingerovu mačku, ktorá by mohla byť videná voľným okom.
Nedostatok nástrojov k “videniu” Schrödingerovej mačky núti vedca aktívne sa dohadovať o tom, kde je hranica medzi kvantovou fyzikou a fyzikou Einsteina a Newtona, či vôbec existuje a či tá prvá ovplyvňuje správanie objektov okolo nás.
Podľa novej štúdie uskutočnenej na univerzite v Yale a publikovanej v časopise Nature, vedci tvrdia, že urobili v podstate nový objav týkajúci sa kvantového výskumu.
Experiment vykonaný v laboratóriu profesora Michela Devoreta a navrhnutý vedúcim autorom Zlatkom Minevem prvýkrát podrobnejšie skúma prácu kvantového zoskoku a výsledky otvárajú možnosť konečne predvídať tento “skok”.
Minev a jeho kolegovia sa nezaujímajú o samotného štvornohého dobrovoľníka alebo jeho škatuľu, ale o podstatnejšie časti tohto mentálneho experimentu – ako “superpozícia” živej a mŕtvej mačky vykonáva tzv. kvantový prechod a stáva sa jedným z dvoch “klasických” stavov.
“Kvantové prechody v atómoch sú čiastočne podobné vulkanickým erupciám. Nemôžu byť predvídané v dlhodobom horizonte, ale ak taký objekt riadne sledujeme, môžeme dostávať celkom presné varovanie o hroziacej katastrofe a začať konať ešte pred tým, než k nej dôjde,” vysvetľuje Zlatko Minev z univerzity v Yale.
Ide o to, že až donedávna vedci presne nevedeli, ako tento proces prebieha. Mnoho fyzikov, ako napríklad Niels Bohr, verili, že kvantové prechody nemôžu byť v zásade predvídané a že k nim dochádza prakticky okamžite.
Jednoducho povedané, ak jeden z elektrónov atómu dostane ďalšiu porciu energie a “preskočí” do vyššej pozície, je v skutočnosti “teleportovaný” z jednej úrovne do druhej a nepohybuje sa v priestore. Iní teoretici vrátane samotného Schrödingera a Alberta Einsteina s tým nesúhlasili a domnievali sa, že tieto prechody je možné vypočítať a uvidieť.
Až v 80. rokoch vedci prvýkrát sledovali skutočné prechody vnútri atómov a potvrdili, že Bohr a jeho spoločníci boli bližšie pravde než priaznivci alternatívnych koncepcií. To však, ako konštatuje Minev, neuzatvára otázku o tom, ako presne prebiehajú podobné “kvantové skoky”, či je možné ich predvídať a manipulovať s nimi.
Americkí fyzici a ich kolegovia z Francúzska a z Nového Zélandu získali odpovede na všetky tieto otázky a súčasne spochybnili Bohrovu teóriu vďaka experimentom so supravodivými kvantovými výbojmi (qubitami). Predstavujú jednotku kvantovej informácie, umelej analógie atómu alebo inej kvantovej konštrukcie, ktoré sú schopné ukladať v sebe súčasne nulu aj jednotku.
Tieto “syntetické” atómy, zostavené zo špeciálnych supravodivých štruktúr, boli usporiadané tak, aby mohli byť v dvoch vzrušených stavoch, z ktorých jeden, “svetlý”, vedci mohli vidieť, a druhý zostal skrytý pre pozorovateľov.
Qubity boli čerpané tak, že atóm neustále prechádzal do “temného” stavu a potom sa vrátil do svojej pôvodnej polohy. Súčasne vedci tiež manipulovali s ich prácou takým spôsobom, že v qubitoch vznikali podobné prechody medzi “svetlým” a základným stavom.
Počas pozorovania práce tohto systému vedci narazili na neobvyklý jav – pred tým, než sa atóm chystal prejsť do “temného” stavu, frekvencia zábleskov svetla produkovaného atómom vo “svetlom” stave prudko poklesla. Takéto “zatmenia” boli veľmi krátke – ich dĺžka bola iba 45 mikrosekúnd, ale táto doba stačí na to, aby sa zmenil program “čerpania” atómu a bolo zabránené prechodu elektrónu do nového stavu.
Ako ukázali ďalšie experimenty, môže to byť vykonané nielen pred kvantovým prechodom, ale aj počas neho. Podobný výsledok experimentu podľa Mineva svedčí o tom, že minimálne časť Bohrovej teórie nie je pravdivá – v skutočnosti nie sú kvantové prechody okamžité a možno ich predvídať v krátkodobom horizonte.
Inými slovami, život Schrödingerovej mačky nemusí nutne závisieť úplne na náhode – v prípade určitých schopností a okolností môže byť zachránený, uzatvárajú vedci.
.jpg)
.jpg)
