模糊了粒子及其镜像之间的区别

站在镜子前,我们可以轻松地将自己与镜像分开。镜子不会以任何方式影响我们的运动。对于量子颗粒,这要复杂得多欧洲杯猜球平台。在海德堡大学实验室的一个壮观实验中,海德堡大学的一群物理学家与慕尼黑Tu和Tu Vienna的同事一起扩展了爱因斯坦的Gedankenexperiment,并设法使粒子及其镜像图像之间的区别变得模糊。

该实验的结果现已发表在杂志“自然物理学”。

朝镜子还是远离镜子?物理学家在量子叠加状态下创建原子。

发光,后退原子

当原子将光(即光子)发射到特定方向时,它会朝相反的方向退缩。如果测量光子,则也已知原子的运动。科学家将原子与镜子非常紧密地放置。在这种情况下,任何传播到观察者的光子都有两种可能的路径:它可以直接发射到观察者的方向上,或者它可能已朝相反的方向传播,然后在镜子中反射。如果无法区分这两种情况,则无法确定原子的运动,则原子在两个路径的叠加中移动。

海德尔伯格(Heidelberg)博士生Jiri Tomkovic解释说:“如果原子和镜子之间的距离很小,那么在物理上不可能区分这两条路径。”粒子及其镜像不再明确分开。原子朝镜子移动,同时远离镜子。这听起来可能是自相矛盾的,并且在宏观物体的经典植物中肯定是不可能的,但是在量子物理学中,这种叠加是一种众所周知的现象。乔尔格·施米德玛耶(Tu Vienna)强调:“关于原子状态的这种不确定性并不意味着测量值缺乏精度”。“这是量子物理学的基本特性:粒子同时在两个可能的状态中,都处于叠加状态。”在实验中,原子的两个运动状态(一个朝镜子移动,另一个移出镜子 - 然后使用Bragg衍射从激光光制成的光栅中组合在一起。观察干扰可以直接证明该原子确实在两条路径上都传播。

同时在不同的路径上

这让人联想到著名的双缝实验,其中粒子由于波浪状的量子机械性能而撞击了两个缝隙,并同时通过两个缝隙。爱因斯坦已经讨论过,只有在没有办法确定粒子实际选择的路径的情况下,甚至无法精确测量双裂板本身的任何微小后坐力。一旦某种理论上可能确定粒子路径的方法,量子叠加就会分解。“在我们的情况下,光子起着类似于双重缝隙的作用”,马库斯·奥伯塔勒(Heidelberg University)解释说。“如果光原则上可以告诉我们原子的运动,则明确确定了运动。只有从根本上是不可决定的,该原子才能处于叠加状态,结合两种可能性。”这种基本的不可证明性由占据光子动量的镜子保证。

量子效应 - 仅使用镜子

探测在哪些条件下可以产生这种量子性,在量子物理学中变得非常重要。JörgSchmiedmayer和Markus Obertaler已经提出了几年前该实验的想法。科学家们说:“关于这个实验的令人着迷的事情是创建量子叠加状态的可能性,只使用镜子,没有任何外部田地。”以一种非常简单和自然的方式,粒子及其镜像图像之间的区别变得模糊,而没有实验者进行的复杂操作。

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