Prantsuse füüsikutel õnnestus vaadelda, kuidas peeglitega kaetud karp “otsustab”, kui palju footoneid temas sisaldub. Eksperimendis kasutatakse aatomeid, et määrata kindlaks footonite arv ilma neid hävitamata. See võimaldab paremini mõista mõõtmise müsteeriumi kvantmehaanikas.
Kvantmehaanika väidab, et maailm on oma olemuselt juhuslik: isoleeritud süsteem on kõigi võimalike olekute hägune superpositsioon. Kui seda süsteemi aga mõõtma hakata, “hangub” ta ühte kindla tõenäosusega olekusse. Füüsikud avastasid hiljuti, et seda “hangumist” saab muuta astmeliseks. Serge Haroche ja tema kolleegid Ecole Normale Supérieure’ist on esimesena loonud tehnoloogia, mis võimaldab vaadelda koherentse valgusvälja astmelist hangumist.
Süsteemiks on karp, mis on ääristatud ülijuhtivast materjalist peeglitega ja kus koherantse mikrolaine väli võib sekundi murdosa vältel seinalt seinale põrgata. Heisenbergi määramatusprintsiibi kohaselt on välja koherentsus footonite täpse arvu teadmise hinnaga. See tähendab, et enne mõõtmist on süsteem “segu” footonite arvust – antud juhul nullist seitmeni.
Et hangumist jälgida, kasutati tehnoloogiat, kus aatomid on footonitega vastastikmõjus ilma neid hävitamata. Elektronid neis aatomites võnguvad kahe ergastatud oleku vahel. Võnkumisi mõõtes on võimalik teada saada, kui palju footoneid on karbis.
Paari esimese mõõtmise puhul on tulemused jaotunud võrdselt nullist seitsmeni. Järgmiste mõõtmiste käigus hakkavad tulemused aga ühe arvu ümber koonduma. Kvantmehaanika juhusliku olemuse tõttu võib see number olla kordusmõõtmistel erinev.
Haroche sõnul on kõik eelnevad mõõtmised olnud destruktiivsed, footonid “hukkusid” oma sõnumit edastades. Eksperiment tõestab, et loendamine on kvantmehaanikas võimalik.
Kvantmehaanika väidab, et maailm on oma olemuselt juhuslik: isoleeritud süsteem on kõigi võimalike olekute hägune superpositsioon. Kui seda süsteemi aga mõõtma hakata, “hangub” ta ühte kindla tõenäosusega olekusse. Füüsikud avastasid hiljuti, et seda “hangumist” saab muuta astmeliseks. Serge Haroche ja tema kolleegid Ecole Normale Supérieure’ist on esimesena loonud tehnoloogia, mis võimaldab vaadelda koherentse valgusvälja astmelist hangumist.
Süsteemiks on karp, mis on ääristatud ülijuhtivast materjalist peeglitega ja kus koherantse mikrolaine väli võib sekundi murdosa vältel seinalt seinale põrgata. Heisenbergi määramatusprintsiibi kohaselt on välja koherentsus footonite täpse arvu teadmise hinnaga. See tähendab, et enne mõõtmist on süsteem “segu” footonite arvust – antud juhul nullist seitmeni.
Et hangumist jälgida, kasutati tehnoloogiat, kus aatomid on footonitega vastastikmõjus ilma neid hävitamata. Elektronid neis aatomites võnguvad kahe ergastatud oleku vahel. Võnkumisi mõõtes on võimalik teada saada, kui palju footoneid on karbis.
Paari esimese mõõtmise puhul on tulemused jaotunud võrdselt nullist seitsmeni. Järgmiste mõõtmiste käigus hakkavad tulemused aga ühe arvu ümber koonduma. Kvantmehaanika juhusliku olemuse tõttu võib see number olla kordusmõõtmistel erinev.
Haroche sõnul on kõik eelnevad mõõtmised olnud destruktiivsed, footonid “hukkusid” oma sõnumit edastades. Eksperiment tõestab, et loendamine on kvantmehaanikas võimalik.
Koostas: Kaarel Piip
Allikas: Nature
physicsworld.com