•  

    pokaż komentarz

    Dlaczego mechanika kwantowa tak dobrze sprawdza się w przypadku obiektów mikroskopowych, a makroskopowe obiekty są opisane przez fizykę klasyczną?
    To pytanie nurtuje fizyków od czasu rozwoju teorii kwantowej ponad 100 lat temu.

    Naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Delft i Uniwersytetu Wiedeńskiego opracowali obecnie makroskopowy system, który pokazuje splątanie mechanicznych fonów i fotonów optycznych. Badacze przetestowali splątanie za pomocą testu Bella, jednego z najbardziej przekonujących i ważnych testów, aby pokazać, że system zachowuje się nieklasycznie.

    Od momentu powstania ponad 100 lat temu fizycy zdali sobie sprawę, że teoria kwantowa może kolidować z niektórymi podstawowymi aksjomatami fizyki klasycznej.
    W szczególności chodzi o to, czy informacje mogą być wymieniane szybciej niż prędkość światła (tak zwana "lokalność"), i czy fizyczne wielkości rzeczywiście istnieją , niezależnie od tego, czy są obserwowane, czy nie (tzw. "Realizm").

    Gorąca debata między Einsteinem i Nielsem Bohrem na temat tego konfliktu aksjomatów w latach 30-tych. ubiegłego wieku rozpoczęła długie dziesięciolecia badań nad korelacjami między systemami kwantowymi.
    Zjawisko to, zwane kwantowym splątaniem, szybko stało się jednym z kluczowych przewidywań mechaniki kwantowej.
    Praca Johna Bella w latach 60-tych otworzyła drogę do eksperymentalnego przetestowania tych zasad, co dodało nowe, ekscytujące wyniki do debaty.
    Jednak większość eksperymentów kwantowych przeprowadzonych do tej pory dotyczyło albo jednej lub dwóch cząstek, albo stosunkowo małej liczby cząstek.

    **Kwantowe korelacje **

    Zespół naukowców pod kierownictwem prof. Simona Gröblachera z Politechniki w Delft wkroczył w zupełnie nową skalę pomiarów kwantowych.
    Stworzyli oni urządzenie, które dało korelacje między ruchem wibracyjnym krzemowych oscylatorów optyczno-mechanicznych, obejmujących około 10 miliardów atomów, a modami optycznymi.

    Urządzenia były schładzane wewnątrz „dilution refrigerator” [nie wiem jak to przetłumaczyć ??], a następnie mierzone za pomocą impulsów laserowych.
    Określone częstotliwości lasera są w stanie oddziaływać z urządzeniami, albo wywołując ruch w sposób kontrolowany, albo odczytując jego stan.
    W każdym przypadku, gdy tak się dzieje, powstają korelacje między rozproszonym światłem a urządzeniami, które pozwalają idealnie przewidzieć zachowanie jednego z nich przez drugie.

    Aby sprawdzić, czy korelacje w ich systemie były w rzeczywistości mechaniką kwantową w działaniu, a nie fizyką klasyczną, wykonali oni test Bella. Obie cząstki zostały dobrane w taki sposób, aby każda z nich mogła być zarejestrowana w jednym z dwóch detektorów. Oba wyniki były równie prawdopodobne z punktu widzenia konstrukcji, co uniemożliwiło przewidzenie wyniku dla fotonów lub fononów indywidualnie. Jednak ze względu na korelacje między nimi, fonony mogły być wykonane w taki sposób, aby zawsze dawały odpowiedni wynik pomiaru dla fotonów. W około 80 procentach przypadków stwierdzono, że zachowują się w ten sposób, co jest znacznie powyżej klasycznego progu Bella wynoszącego około 70 procent.

    Prawdziwym testem Bell'a było dostrojenie pewnych parametrów eksperymentalnych, które w różny sposób wpływają na dwie cząstki i sprawdzenie, kiedy ta zależność się załamuje.
    Kwantowo-mechanicznie, mogą utrzymać skorelowane wyniki pomiarów przez znacznie dłużej niż jest to klasycznie dozwolone.
    "Jest to najbardziej dokładny test masywnego urządzenia zachowującego się kwantowo-mechanicznie," powiedział Prof. Gröblacher.

    Wyniki te sugerują, że mechanika kwantowa rozciąga się na dziedzinę makroskopową.
    Co więcej, urządzenie, które zostało w ten sposób skonstruowane przez naukowców, może być powiększone i ulepszone.

    "Ponieważ nasz eksperymentalny protokół jest niezależny od wielkości oscylatora, wyniki te stanowią podstawę do ustalenia granicy pomiędzy fizyką klasyczną i kwantową z dowolnie dużymi obiektami, nawet tymi widocznymi gołym okiem".

    Oryginalna praca opublikowana w Physical Review Letters

    Jeśli chcesz być na bieżąco z najlepszymi znaleziskami to zapisz się na MikroListę
    https://mirkolisty.pvu.pl/list/56Bf7jbXdbGvM2NK dodaj Swój nick do listy #swiatnauki.
    Wystarczy, że klikniesz "dołącz" na stronie listy.

    #nauka #fizyka #fizykakwantowa #wszechswiat #ciekawostki #gruparatowaniapoziomu #liganauki #ligamozgow #swiatnauki

  •  

    pokaż komentarz

    Lokalność nie jest naruszona przez mechanikę kwantową. Naruszony jest lokalny realizm. Ze źródeł innych niż QM wiadomo, że z tej pary za nieprawdziwy należy uznać realizm, a nie lokalność.l

  •  

    pokaż komentarz

    Poziom trudności mechaniki kwantowej (QM) powoduje, że narastają wokół niej stosy uproszczonych i przez to bzdurnych twierdzeń. Np. pytanie

    czy informacje mogą być wymieniane szybciej niż prędkość światła
    było dyskutowane w słynnym artykule opisującym paradoks EPR, gdzie Einsteinowi wydawało się, że tak by właśnie QM sugerowała. Ale z czasem stało się jasne, że nawet w sytuacji splątania cząstek informacja między nimi nie jest przekazywana z prędkością światła i teraz nie jest to jasne tylko dla niedouczonych. Nie wiem, czy autor artykułu do nich należy, czy tylko powtarza ciekawie brzmiące bzdury żeby zainteresować czytelników.

    Drugi problem z tym artykułem jest taki, że google translate robi z niego jeszcze większą sieczkę, niż to wynika z działalności autora. Np. zdanie

    due to the correlations between the two, the phonons could be made such that they always give a corresponding measurement result to the photons.
    znaczy, że dzięki korelacji można sprawić, że pomiary fononów mogą dawać wynik odpowiadający wynikom pomiaru fotonów. "Wykonanywanie fononów", które wyrzuca google translate jest kompletnie niedorzeczne, bo fononu nie da się zaprojektować jak rakiety, tylko można go co najwyżej spowodować jego powstanie (= wywołać drgania mechaniczne) w sposób, który w pewien sposób zdeterminuje jego właściwości.

  •  

    pokaż komentarz

    Polecam czytać oryginał w wersji angielskiej - nie polskie streszczenia. Polskie tłumaczenia mogą powodować ból głowy - z racji tego, że tłumacz g..wno wie z danej dziedziny, by dobrze przetłumaczyć. Potem wychodzą takie kwiatki jak "popłoch jądra".