{"id":17509,"date":"2011-06-08T00:15:24","date_gmt":"2011-06-07T21:15:24","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=17509"},"modified":"2011-08-08T23:04:59","modified_gmt":"2011-08-08T20:04:59","slug":"paljastati-footonite-salajane-elu","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=17509","title":{"rendered":"Paljastati footonite salajane elu"},"content":{"rendered":"

Esmakordselt on rahvusvaheline uurijate meeskond kaardistanud \u00fcksikute footonite t\u00e4ielikud trajektoorid kuulsas Young\u2019i kahe pilu eksperimendis. Tulemused viivad olulise sammu v\u00f5rra l\u00e4hemale vastavate muutujate m\u00f5\u00f5tmiseni kvants\u00fcsteemis, mida on praeguseni peetud v\u00f5imatuks Heisenbergi m\u00e4\u00e4ramatuse printsiibi t\u00f5ttu.<\/strong><\/p>\n

Kahe pilu eksperimendis l\u00e4idetakse valguskiir ekraanile l\u00e4bi kahe pilu, mille tulemusena tekib ekraanile interferentspilt. Paradoksaalselt ei saa otsustada, kumba pilu \u00fcksikud footonid l\u00e4bisid, kuna selle m\u00f5\u00f5tmine moonutaks otseselt ekraanil olevat interferentspilti. \u201cEnamikus teadust\u00f6\u00f6des on v\u00f5imalik vaadelda, mida s\u00fcsteem parajasti teeb ning seega teha otsustusi selle mineviku v\u00f5i tuleviku kohta. Kvantmehaanikas peetakse aga mineviku k\u00e4sitlemist kujuteldamatuks,\u201d v\u00e4idab f\u00fc\u00fcsik Aephraim Steinberg<\/strong>, k\u00e4esoleva uurimust\u00f6\u00f6 juht, kirjutab Physicsworld.com<\/a>.<\/p>\n

\"\"<\/a>

3D diagramm \u00fcksiku footoni laine sarnasest k\u00e4itumisest. Pilt: Krister Shalm, Boris Braverman<\/p><\/div>\n

Kasutades uut tehnikat, mida tuntakse \u201cn\u00f5rga m\u00f5\u00f5tmisena\u201d (weak measurement<\/em>), on Steinbergil ja tema meeskonnal oma s\u00f5nul \u00f5nnestunud t\u00e4pselt m\u00f5\u00f5ta \u00fcksikute footonite asukohta ja impulssi kahe pilu interferentsi katse k\u00e4igus . Uurimust\u00f6\u00f6 sai innustust Steinbergi kolleegilt, Howard Wisemanilt, kes pakkus 2007. aastal v\u00e4lja, et v\u00f5ib olla v\u00f5imalik kasutada “n\u00f5rka m\u00f5\u00f5tmist” impulsside ja asukohtade kindlaks tegemiseks kahe pilu eksperimendis. Steinberg oli koheselt lummatud ning alustas uurimist, kuidas seda v\u00f5iks eksperimentaalselt rakendada.<\/p>\n

Pilguheit<\/strong><\/p>\n

\u201cN\u00f5rga m\u00f5\u00f5tmise\u201d teooria, mis esitati esmakordselt 1988. aastal ning mida arendasid f\u00fc\u00fcsiku Yakir Aharonovi ja tema uurimust\u00f6\u00f6 meeskond, on viimaste aastate jooksul kogunud m\u00f5\u00f5dukat huvi. Teooria v\u00e4idab, et on v\u00f5imalik \u201cn\u00f5rgalt\u201d m\u00f5\u00f5ta s\u00fcsteemi ning seega koguda informatsiooni \u00fche omaduse kohta ilma komplementaarset omadust h\u00e4irimata, mis m\u00f5jutaks terve s\u00fcsteemi arengut. Kuigi igal m\u00f5\u00f5tmisel saadud informatsioon on minimaalne, annab mitme m\u00f5\u00f5tmiskorra keskmine t\u00e4pse hinnangu m\u00f5\u00f5detavale omadusele ilma l\u00f5plikku tulemust moonutamata.<\/p>\n

Oma eksperimendis saatsid uurijad komplekti \u00fcksikuid footoneid l\u00e4bi kahe pilu ning viisid l\u00e4bi “n\u00f5rga m\u00f5\u00f5tmise” iga footoni impulsi ebat\u00e4pseks m\u00f5\u00f5tmiseks. See viidi l\u00e4bi kasutades kaltsiidi t\u00fckki, mis k\u00e4itub polariseerijana. S\u00f5ltuvalt levimise suunast on iga footon erinevalt polariseeritud ning katses k\u00e4sitleti suunda olekufunktsioonina. J\u00e4rgnevalt m\u00f5\u00f5deti \u00fclit\u00e4pselt l\u00f5plik asukoht, kus iga footon puudutas ekraani \u2013 antud juhul kaamerat. Tulemusena oli v\u00f5imalik t\u00e4pselt konstrueerida footonite voo mustreid, kombineerides mitmes kohas ebat\u00e4pselt m\u00f5\u00f5detud asukohti ning iga footoni puhul t\u00e4pselt m\u00f5\u00f5detud impulsse.<\/p>\n

\u201cN\u00f5rk impulsi m\u00f5\u00f5tmine ei h\u00e4iri s\u00fcsteemi n\u00e4htavalt ning interferentsi vaadeldakse endiselt. M\u00f5lemaid m\u00f5\u00f5tmisi korrati suure hulga osakestega, saamaks piisavalt informatsiooni terve s\u00fcsteemi kohta, kuid me ei h\u00e4irinud l\u00f5pptulemust,\u201d selgitab Steinberg. \u201cMeie m\u00f5\u00f5detud trajektoorid on p\u00fcsivad, nagu Wiseman oli ennustanud, toetudes selliste m\u00f5jukate m\u00f5tlejate nagu David Bohm ja Louis de Broglie realistlikele, kuid ebatavalistele t\u00f5lgendustele kvantmehaanikast.\u201d<\/p>\n

Eksperimendis kasutatud \u00fcksikuid footoneid saadeti l\u00e4bi vedela heeliumiga jahutatud InGaAs kvantpunkti, mida pumbatakse optiliselt laseriga. Kvantpunkt v\u00e4ljastas \u00fcksikuid footoneid 946-nanomeetrilisel lainepikkusel.<\/p>\n

Minevik, olevik ja tulevik<\/strong><\/p>\n

Kahe piluga eksperiment m\u00f5jutas tugevalt duaalsusprintsiipi, mille kavandas Niels Bohr. Teooria v\u00e4idab, et komplementaarsete muutujate vaatlemine, nagu n\u00e4iteks osakeste sarnaseid trajektoore ja lainete sarnaseid interferentse kahe pilu eksperimendis, s\u00f5ltub kasutatud m\u00f5\u00f5tmise t\u00fc\u00fcbist \u2013 s\u00fcsteem ei saa k\u00e4ituda \u00fcheaegselt osakese ja lainena. Steinbergi hiljutine eksperiment v\u00e4idab, et see ei pruugi nii olla \u2013 s\u00fcsteem v\u00f5ib k\u00e4ituda m\u00f5lemana.<\/p>\n

Kas nii Einstein kui Bohr v\u00f5iksid olla rahul v\u00f5i \u00fcllatunud, et see n\u00e4iliselt v\u00f5imatu m\u00f5\u00f5tmine on l\u00e4bi viidud? \u201cMa ei usu, et Einstein oleks \u00fcllatunud. Samas ma ka ei usu, et see teeks teda \u00fcksiks\u00fcsteemide kvantmehaanika osas kindlamaks,\u201d v\u00e4idab Steinberg, seletades, et Einstein oli innukas m\u00f5\u00f5tma kvants\u00fcsteemi k\u00f5iki parameetreid t\u00e4pselt \u2013 miski, milleks me pole veel v\u00f5imelised. \u201cBohriga on teine lugu. Kahtlen, kas tema kaasaegsed m\u00f5istsid, mida ta \u00f6elda tahtis,\u201d v\u00e4idab Steinberg. \u201cKuid v\u00f5ib-olla muudaks seesugune m\u00f5\u00f5tmine teda (Bohri) duaalsusprintsiibist k\u00f5neledes veidi enam ettevaatlikuks oma keelekasutuses.\u201d<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel: “Observing the Average Trajectories of Single Photons in a Two-Slit Interferometer<\/a>“<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Esmakordselt on rahvusvaheline uurijate meeskond kaardistanud \u00fcksikute footonite t\u00e4ielikud trajektoorid kuulsas Young\u2019i kahe pilu eksperimendis. Tulemused viivad olulise sammu v\u00f5rra l\u00e4hemale vastavate muutujate m\u00f5\u00f5tmiseni kvants\u00fcsteemis, mida on praeguseni peetud v\u00f5imatuks Heisenbergi m\u00e4\u00e4ramatuse printsiibi t\u00f5ttu. Kahe pilu eksperimendis l\u00e4idetakse valguskiir ekraanile l\u00e4bi kahe pilu, mille tulemusena tekib ekraanile interferentspilt. Paradoksaalselt ei saa otsustada, kumba pilu \u00fcksikud […]<\/p>\n","protected":false},"author":448,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-17509","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudis","7":"entry","8":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/17509","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/448"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=17509"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/17509\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=17509"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=17509"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=17509"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}