Учёные создали крошечных собратьев кота Шрёдингера

В квантовой физике движение частиц (от электронов до больших молекул) описывается как распространение волн де Бройля. В определённом смысле это означает, что частицы теряют свою классические чётко определённые позиции. Говоря упрощённо, их волновая функция «размазывается» по большой площади. Это состояние суперпозиции напоминает кота, который является мёртвым и живым одновременно (иллюстрация Mathias Tomandl).

Физикам и химикам из Австрии, Германии, Швейцарии и США удалось продемонстрировать квантовое поведение молекул, состоящих из сотен атомов. Рекорд поможет исследовать ту нечёткую границу, что отделяет квантовые объекты от макрообъектов и царство квантовой механики от вотчины классической физики.

В ходе опыта в Венском университете учёным удалось синтезировать крупные органические молекулы, а потом бережно, без разрушения, обратить их в пучки единичных молекул, которые направлялись в интерферометр. С его помощью авторы работы продемонстрировали волновую природу и делокализацию всех молекул, задействованных в эксперименте. В их числе были «монстры», состоящие из 430 атомов, насчитывающие в поперечнике до 60 ангстрем и весящие до 6910 атомных единиц массы.

Физики показали, что даже молекулярные комплексы с более чем тысячей внутренних степеней свободы могут быть получены в квантовом состоянии и достаточно хорошо изолированы от окружающей среды, чтобы избежать декогеренции.

Молекулы, испытанные в ходе опыта. (a) фуллерен C60 (60 атомов), применялся для калибровки; (b) PFNS8 (C60(C12F25)8, 356 атомов). (c) PFNS10 (C60(C12F25)10, 430 атомов). (d) TPP (C44H30N4, 78 атомов) — база для пары следующих комплексов. (e) TPPF84 (C84H26F84N4S4, 202 атома) и (f) TPPF152 (C168H94F152O8N4S4, 430 атомов). Все молекулы показаны в одном масштабе, линейка 10 ангстрем (иллюстрация Stefan Gerlich, Marcel Mayor, Markus Arndt et al./ Nature Communications).

Некоторые из данных молекул по форме напоминали осьминога. Так что, как пишет PhysOrg.com, исследователи получили «младшего брата кота Шрёдингера».

Напомним, знаменитый мысленный эксперимент Эрвина Шрёдингера с запертым в ящике котом был придуман почти 80 лет назад, чтобы показать неполноту квантовой механики при переходе к описанию всё более крупных объектов.

На деле этот «опыт» не разрешил тогдашние сомнения учёных, но зато проторил дорожку вполне реальным современным экспериментам, в которых авторы смешивают классические и квантовые системы.

Таким способом исследователи стараются узнать больше о границах применимости двух физик и пытаются понять, какая интерпретация квантовой механики верна.

(Подробности — в пресс-релизе университета Вены и статье в Nature Communications.)



Австрийцы построили крупнейший квантовый регистр

4 апреля 2011

Модель машины времени показала отсутствие парадоксов

5 марта 2011

Физики предсказали возникновение трения в вакууме

15 февраля 2011

Теоретики предсказали расплавление стекла при охлаждении

7 февраля 2011

Учёные создали квантовый аналог игры в напёрстки

1 февраля 2011
  • Глеб Максимов  7 апреля, 20:24
    Ссылка на википедию (http://ru.wikipedia.org/wiki/Интерпретация_квантовой_механ%%20D0%B8ки) не работает, надо проценты в конце на «и» заменить.
    ОтветитьНравится
  • Илья Дубков  7 апреля, 21:50
    молекула-"младший брат кота Шредингера".. кто придумал это дурацкое название?
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  7 апреля, 22:11
    Там написано и даже ссылка есть. :) А вообще — в таком сравнении есть большой смысл.

    Про кота мы точно знаем, что это макроскопический объект, можно сказать классический. Но в мысленном опыте он у нас и «в суперпозиции» и «коллапсирует к одному состоянию», в общем делает вещи, котам не положенные. :)

    Про электрон, фотон или атом — что это квантовомеханические объекты микромира. Теперь прибавляем по одному атому — где граница между тем и другим?

    Это как с кучей камней — три — ещё явно не куча, сто — да. Где граница. Вот опыты на такой границе — самое интересное, где можно нащупать противоречия или, наоборот, органичное сочетание КМ и класс. физики.

    ОтветитьНравится
  • Александр Лалетин  8 апреля, 09:44
    Граница проходит по зоне за которой уже невозможно детальное рассмотрение, там-то уже можно врать как угодно, никто не ткнет носом что вот тут вы господа врете.
    В реальности этой границы вообще не существует, то что называют таким сверхнаучным термином как квант, в реальности самая обычная материальная структура, живущая по тем же самым законам обычной механики, но только маленькая.
    ОтветитьНравится
  • Александр Милков  8 апреля, 11:31
    «Граница проходит по зоне за которой уже невозможно детальное рассмотрение, там-то уже можно врать как угодно, никто не ткнет носом что вот тут вы господа врете»
    Вот тут Вы не врете, правду говорите.

    «В реальности этой границы вообще не существует, то что называют таким сверхнаучным термином как квант, в реальности самая обычная материальная структура, живущая по тем же самым законам обычной механики, но только маленькая.»
    А вот тут уже врете как угодно, опираясь на свое первое утверждение. Забавный вы человек )))

    ОтветитьНравится
  • Олег Иващук  8 апреля, 13:08
    Это мировой заговор, создан задолго до рождения Александра Лалетина с целью лишить его Нобелевской премии. В нем участвует вся так называемая «элита» мировой науки. Русские не сдаются! Александр, мы верим в Вас! Покажите им что простой русский человек может выстоять против мировой махины и вывести всех на чистую воду!
    ОтветитьНравится
  • Александр Милков  8 апреля, 13:50
    +1 =)
    ОтветитьНравится
  • Алексей Назьмов  8 апреля, 19:20
    :D
    ОтветитьНравится
  • Александр Лалетин  8 апреля, 17:46
    До конца 2012 года только очнувшиеся, пробужденные способны видеть реальность, а всем остальным просто бестолку что-либо объяснять, зомбировка еще крепка.
    Вот ведь ясно пишу что граница между реальной механикой и квантовой небывальщиной проходит по зоне недосягаемости детального рассмотрения потому что только в темном мешке можно держать обманку. Так человек делает вывод что вру я, и что квантовая механика существует в реальности за этой границей.
    Лень человеку подумать что с какой стати законы механики будут меняться с уменьшением размера. Если в наших привычных размерах уж если камни лежат на месте, то так и лежат, и не исчезают и вновь не появляются, так с чего их маленькие собратья должны то исчезать, то появляться.
    ОтветитьНравится
  • Александр Милков  8 апреля, 22:09
    «До конца 2012 года только очнувшиеся, пробужденные способны видеть реальность, а всем остальным просто бестолку что-либо объяснять, зомбировка еще крепка.»

    Какой смысл кого то зомбировать?

    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Уппе  9 апреля, 12:01
    Александр можно вопрос не по теме (как преподавателю по химии)?
    Какова вероятность образования водорода, при подаче пара в камеру сгорания с углеводородным топливом (нагрев более 1000 град.).
    Если всё таки образуется, сгорит вместе с топливом или взорвётся в выхлопной системе?
    ОтветитьНравится
  • Александр Милков  10 апреля, 09:28
    Вероятность стопроцентная. Однозначно сгорит вместе с топливом. Более точные цифры расчетом не получить — горение сложный радикальный процесс, зависящий от многих факторов (температура, давление, состав смеси, тип и состав горючего и т.д.), к тому же в условиях ДВС эти факторы постоянно циклически меняются. Если двигатель отрегулирован верно, то сгорание будет максимально полным, а поскольку водород активен, легко воспламеняется и горит то он сгорать будет одним из первых, следовательно в выхлопной системе его или не будет совсем или для детонации его будет слишком мало. Как правило в выхлопной системе скапливаются не сгоревшие углеводороды, в том числе и легколетучие, которые и взрываются.
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Уппе  11 апреля, 08:14
    Спасибо за информацию.
    ОтветитьНравится
  • Янис Каулиньш  8 апреля, 22:10
    Даже факт написания Вами этих коментариев подтверждает правдивость квантовой механики, ибо процессор работает благодаря ей и при изготовлении количественно учитываются квантовые эффекты. Кстати, любая теория в естественных науках, не обоснованная на количественную оценку соотношения вещей, является просто измышлением. Я это переболел в 14 лет :)
    ОтветитьНравится
  • Александр Лалетин  8 апреля, 22:43
    Смысл зомбирования всегда один и тот же, заставить работать за побрякушки, и делать все беспрекословно, даже если тебе это будет во вред..
    Реальная работа систем имеющих, якобы квантовый характер, является главным козырем в этой дурилке. Дьяволу не составляет труда дать мат человечеству в 34 хода, вы же со своими куриными подходцами легко ведетесь на гораздо более простые фокусы. А мои попытки отследить реальную цепь явлений природы, имеющие во всех аспектах нормальную, здравую логику, для вас не достаточно научны, как же, нет формул, а главное, авторитета, для вас же это 99 процентов доверия, и только на 1 процент обратите внимание на сами доводы, а-то и вовсе глаза закроете на какие-то несоответствия. Да таких действительно, зачем еще зомбировать, и так сойдут.
    ОтветитьНравится
  • Янис Каулиньш  8 апреля, 22:58
    Так все-таки работает компьютер или это только кажется? Да или нет?
    ОтветитьНравится
  • Алексей Заикин  8 апреля, 23:26
    Александр, чёрт с ним, с этим дьяволом. Релятивистская механика и теория относительности на повседневный взгляд тоже кажутся дурилкой. Так вот, пожалуйста, продемонстрируйте нам разгон макроскопического объекта свыше скорости света, или скорость света лежит за границами «детального рассмотрения»?
    ОтветитьНравится
  • Александр Милков  9 апреля, 11:41
    Вот вы говорите что на основе вашей теории возможен вечный двигатель, я не ведусь на ваши жалкие потуги в утверждении обратного — а все почему — да потому, что ничем это доказать вы не можете, абсолютно ничем, логики у вас тоже не прослеживается. Напротив, вы намеренно уходите от ответов, которые вам не удобны, на которые не хотите отвечать по причине того, что ваша личность застряла в переходном возрасте — вы думаете что вы уникальный, а на самом деле ваша уникальность заключается лишь в вашей крайней упертости.

    Логика проста — высказал утверждение — доказал на практике — все поверили. Вот это логика.

    В вашем же случае — высказал утверждение — твердит с пеной у рта — все смеются.
    Это не логика, это цирк одного клоуна.

    ОтветитьНравится
  • Алексей Заикин  9 апреля, 23:38
    Александр всех нас спас! Нет квантовых эффектов — нет сверхпроводимости, нет сверхпроводимости — нет сверхпроводимых магнитов, нет сверхпроводимых магнитов — нет Большого андронного коллайдера (LHC), нет LHC — нет вероятности рождения четной дыры в пределах Земли. Мы будем Жить!
    ОтветитьНравится
  • Сергей Смирнов  9 апреля, 23:45
    Он не ответит — проверено !!!!!!!!
    ОтветитьНравится
  • Олег Иващук  10 апреля, 10:22
    Алексей, дабы Вы не были так уверены в ТО, рекомендую к прочтению вот [url=http://www.antidogma.ru]это[/url]. К сведению Александра Лалетина — нестыковки в ТО не означают верность Вашей теории.
    ОтветитьНравится
  • Олег Иващук  10 апреля, 10:26
    Мда, BB теги не работают... Может html?... вот
    ОтветитьНравится