Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 43
В отсутствие подсветки атомы свободно туннелировали, а как только лазер включался — туннелирование резко сокращалось.Казалось бы, при чём тут наблюдатель? :-)
Я так понимаю это вопрос не в том, смотрит ли какой-то познающий субъект, а в том, что подсветка заставляет выдавать интимную информацию наружу отражением подсветки. Это раньше приводило к коллапсу волной функции. А эти ребята сделали измерения вообще серийными, шевельнуться нельзя.
«Если вы думаете, что понимаете квантовую механику, значит вы её не понимаете» (с) Фейнман
А может быть все еще проще. Все тот же принцип неопределенности Гейзенберга. При определенной энергии у них была низкая «определенность» с местоположением. Как начали их облучать (а их начали облучать, чтобы получить отраженную картинку), «определенность» с энергией уменьшилась, за счет чего «определенность» с местоположением увеличилась…
Наблюдатель ни при чём. Появилось взаимодействие с частицами внешнего мира, разрушающее квантовые эффекты. Примерно как в двухщелевом эксперименте — когда мы пытаемся выяснить, через какую щель пролетел электрон, интерференция разрушается.
Упростив всё до ужаса, с огромными оговорками, это можно сравнить с измерением напряжения высокоомного выхода прибора с помощью низкоомного вольтметра, когда сам процесс измерения нарушает эксперимент.
Если я правильно понимаю, в этом и есть суть «наблюдения» в квантовой механике — это не «я посмотрел на объект», а «я поймал фотон, провзаимодействовавший с объектом», так что всё правильно. Так же и с интерференцией электрона на двух щелях, собственно.
Атомы, говорите...
не пойму почему это называют «наблюдением», хотя это воздействие на систему.
По сути выходить, что атомы при температуре 0,000000001ºK перестают быть таковыми если на них светить лазерем.
Даже не знаю нужно ли удивляться.
По сути выходить, что атомы при температуре 0,000000001ºK перестают быть таковыми если на них светить лазерем.
Даже не знаю нужно ли удивляться.
Ну с другой стороны, любое наблюдение = измерение = воздействие. Просто на макромасштабах это незаметно.
Есть какой-то другой способ наблюдать за столь малыми частицами без воздействия? Насколько я понял фишка в том что нельзя.
Фокус в том, что это противоречит здравому смыслу. Луч лазера должен сообщать энергию веществу, что должно увеличить внутреннюю энергию тела. Соответственно, можно ожидать увеличения хаотичности а не стабилизации.
Навеяло
Квантовые компьютеры, интерференция на двух щелях, квантовая спутанность — эти явления совершенно не связаны с размером наблюдателя.
В том-то и дело, что повышая точность наблюдения мы неизбежно увеличиваем своё воздействие на изучаемую систему. Это — фундаментальное свойство Вселенной, а не просто техническая трудность.
Когда мы определяем положение автомобиля, погрешность в 1 мкм и передача ему при наблюдениях одного фемтоджоуля энергии — это смехотворно. Когда мы наблюдаем за протоном, то и то и другое -фантастически огромно.
Простой наглядный пример: мы не можем наблюдениями в электромагнитном диапазоне определить положение объекта с точностью существенно лучшей, чем длина волны света. При этом чем меньше длина волны света — тем сильнее свет действует на объект. Освещение светом 10 мкм (дальний ИК) может только нагреть объект, но точнее единиц микрон положение не узнать, а освещение светом 0,1 мкм (жёсткий УФ) позволит узнать положение с точностью до десятков нанометров, но вызывает множество химических реакций, так что во многих случаях может объект наблюдений просто уничтожить…
Когда мы определяем положение автомобиля, погрешность в 1 мкм и передача ему при наблюдениях одного фемтоджоуля энергии — это смехотворно. Когда мы наблюдаем за протоном, то и то и другое -фантастически огромно.
Простой наглядный пример: мы не можем наблюдениями в электромагнитном диапазоне определить положение объекта с точностью существенно лучшей, чем длина волны света. При этом чем меньше длина волны света — тем сильнее свет действует на объект. Освещение светом 10 мкм (дальний ИК) может только нагреть объект, но точнее единиц микрон положение не узнать, а освещение светом 0,1 мкм (жёсткий УФ) позволит узнать положение с точностью до десятков нанометров, но вызывает множество химических реакций, так что во многих случаях может объект наблюдений просто уничтожить…
Просветите, туннелирование из одного узла решётки в другой происходит мгновенно?
Да. Но неизвестно, когда именно — в момент t0 атом был в одном узле, в момент t1 оказался в другом. Где-то между ними он протуннелировал, но его в это время не наблюдали.
А на какое максимальное расстояние он может «телепортироваться»?
Если бы на любое, то тогда любой такой сверх-холодный (медленный) атом мог бы прыгнуть на другой конец вселенной, что вряд ли )
Для этого нужно было бы заполнить вселенную охлажденным веществом, чтобы соединить оба конца кристаллической решеткой, нет?
Так и есть: как минимум во многих случаях волновая функция частицы не обращается в нуль на любом конечном расстоянии от наблюдателя. Т.е. с какой-то (такой, что ждать этого придётся больше, чем существует Вселенная, но всё-таки) вероятностью в следующий момент времени электрон из нашей установки может оказаться в другой галактике.
НО тут есть интересный момент: все электроны абсолютно неразличимы. И протоны. И нейтроны. И атомы одного изотопа в основном состоянии. И т.д. Т.е. мы никак не можем узнать, что это именно наш электрон/протон/атом оказался там.
НО тут есть интересный момент: все электроны абсолютно неразличимы. И протоны. И нейтроны. И атомы одного изотопа в основном состоянии. И т.д. Т.е. мы никак не можем узнать, что это именно наш электрон/протон/атом оказался там.
На любое, но вероятность в соответствии с распределением Гаусса.
В двадцатом веке у практиков были проблемы с герметичностью — молекулы воды всё время оказывались там, куда не могли проникнуть теоретически.
В двадцатом веке у практиков были проблемы с герметичностью — молекулы воды всё время оказывались там, куда не могли проникнуть теоретически.
Поясните, пожалуйста! Что же это получается: принцип неопределённости Гейзенберга нарушается? (При наличии подсветки скорости у частиц по-прежнему низкие, а туннелирования уже почти нет)?
Вообще-то неопределённость никуда не делась: частица где-то в узле решётки, а скорость у неё какая-то, хоть околосветовая (малая температура говорит только о средней скорости, никак не ограничивая скорость конкретной частицы). В добавок лазер, очевидно, эту систему нагревает, т.е. температуру таки увеличивает.
Объясните, пожалуйста, человеку, который в физике совсем никак не разбирается.
Почему во всех экспериментах, о которых я здесь читаю, используются лазеры? Вот просто везде они. Это что, единственный способ воздействия на частицы на таком уровне?
Почему во всех экспериментах, о которых я здесь читаю, используются лазеры? Вот просто везде они. Это что, единственный способ воздействия на частицы на таком уровне?
Сам не физик, но мне представляется, что всё дело в когерентности, и как следствие, возможности высокочастотной пульсации лазерного луча. Можно настроить частоту лазера так, чтобы она совпала с частотой излучения атома или более мелкой частицы, и когда эта частица попадёт в зону излучения лазера, то образуется резонанс, излучение частицы усиливается, вплоть до флуоресценции.
Одно из важных преимуществ лазера — его можно точно настроить на любую длину волны в широком диапазоне. Недавно читал про один метод, где длина волны настраиваемого лазер управляется разностью фаз между ним и другим лазером с заданной длиной волны.
Я вот подумал, а можно ли с данным открытием организовать передачу данных через спутанные частицы? Передатчик на протяжении равных интервалов времени или непрерывно наблюдает частицу («1») или не наблюдает («0»). Приемная сторона через те же интервалы времени проверяет, изменилось ли состояние частицы-двойника или нет. Если состояние не изменилось, значит передатчик все время наблюдал (передал «1»), если изменилось, значит не наблюдал (передал «0»).
Тьюринг и в квантовой механике отметился!
Хотя его результаты по неравновестной термодинамике (неустойчивость Тьюринга, описанная в стаье «Химические основы морфогенеза») тоже далеки от теории вычислений.
Хотя его результаты по неравновестной термодинамике (неустойчивость Тьюринга, описанная в стаье «Химические основы морфогенеза») тоже далеки от теории вычислений.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Эффект Зенона подтверждён: атомы не двигаются, если на них смотреть