In een nette demonstratie van een van de meest verbijsterende concepten van de natuurkunde hebben onderzoekers een afbeelding gemaakt van een kattenstencil dat licht gebruikt dat nooit is afgestuiterd of zelfs in de buurt van het stencil zelf.
gerelateerde inhoud
- Natuurkundigen bouwden een wormgat voor magneten
- Vijf praktische toepassingen voor "Spooky" Quantummechanica
Het beeld werd gegenereerd met behulp van lichtdeeltjes - fotonen - die kwantumverstrengeld waren. Dit betekent dat een paar deeltjes kenmerken delen. Wijzig de ene en beïnvloedt de andere, zelfs als de deeltjes duizenden kilometers van elkaar gescheiden zijn.
In deze demonstratie splitsten onderzoekers een groene laserstraal in twee en pasten de golflengten zo aan dat de ene straal rood was en de andere geel. (Laserlicht bevat precies één kleur licht met alle pieken en dalen van de lichtgolven op een lijn.) Een deel van de opstelling verwarde deeltjes in die twee stralen. Vervolgens stuurden ze de rode fotonen naar het kattenstencil en de gele fotonen naar een camera.
De uitsnijdingen van de kat waren gemaakt van een materiaal dat onzichtbaar was voor geel licht. Omdat de lichtdeeltjes verstrengeld waren, 'toonden' de gele fotonen de camera het beeld van de kat, simpelweg omdat de rode fotonen het stencil konden 'zien'.
"Zelfs andere natuurkundigen zeggen in eerste instantie 'dat kan je niet', maar dat is kwantumgedrag voor jou, heel vreemd, " vertelde hoofdonderzoeker Gabriela Barreto Lemos van het Instituut voor Quantum Optica en Quantum Informatie in Wenen, Oostenrijk, aan National Geographic .
De onderzoekers kozen een kattenoverzicht om hulde te brengen aan een gedachte-experiment voorgesteld door de Oostenrijkse fysicus Erwin Schrödinger, de wetenschapper die de term verstrengeling bedacht. Zijn idee, de "Schrödinger's cat" -paradox, bespreekt de vreemde gevolgen van de kwantumfysica: in zijn voorbeeld bevindt een kat zich in een bunker met een fles giftig gas met een kans van 50/50 op lekkage. De kat zal na enige tijd dood zijn. Of het zal leven. Maar totdat we kijken, hebben we geen idee of de kat dood of levend is. Daarom bestaat de kat in een superpositie van gelijktijdig dood en levend. Onze observatie dwingt de mogelijkheden om in één realiteit in te storten.
Wetenschapsverslaggevers merkten scherp op dat met de nieuwe demonstratie "de kat van Schrödinger werd gevangen op kwantumfilm."
Het weergeven van de katstencils, hoewel interessant, is niet van onmiddellijk praktisch nut. In hun artikel schrijven de onderzoekers echter dat de methode medische technici kan helpen om foto's van levende weefsels te nemen zonder schade aan te richten.
