Schrödingerova kočka je nejoblíbenějším domácím mazlíkem kvantové mechaniky a už sama o sobě je dost zvláštní. Tuhle kočku zná asi opravdu každý, takže jenom v šesti smskách: 1. nepruhledna krabice s radionuklidem, jedem a kockou. 2. LOL? 3. rozpad nuklidu vypusti jed a zabije kocku. 4. uzavrena krabice = superpozice stavu nuklidu i kocky. 5. kocka je do otevreni krabice ziva a mrtva zaroven. 6. WTF!
Poslední dobou se ale výzkumné týmy předhánějí, kdo přijde s podivnějším vylepšením tohoto legendárního myšlenkového experimentu. Na OSLU jsme už viděli stlačené kvantové kočky nebo makroskopické kvantové kočky a podobných potvor jistě běhá po fyzikálních laboratořích ještě víc. Cheng Wang z Yale a jeho kolegové teď nabídli Schrödingerově kočce na hraní ještě druhou krabici a zkusili, co to udělá s kvantovými jevy. I když by to bylo úžasné, kvantoví fyzici zatím ještě neexperimentují se savci. Jejich experimenty jsou ale zcela nefalšovaně reálné. Jenom mňoukající myšlenkovou kočku nahrazuje kočka elektromagnetická – v tomto případě z koherentních mikrovlnných fotonů.
Wang a spol. postavili experiment, který zahrnuje dvě krabice s kočkou, tedy dva 3D dutinové mikrovlnné rezonátory (microwave cavity), které propojuje supravodivý umělý atom. Elektromagnetickou kočku v experimentu tvoří mikrovlnné fotony v obou rezonátorech. Podle Wanga to můžeme vidět tak, že jejich kvantová kočka je velká a šikovná. Nezůstává v jedné „krabici“, protože příslušný kvantový stav je sdílený mezi oběma rezonátory a není ho možné popsat zvlášť pro jednotlivé krabice. Anebo, z jiného úhlu pohledu, vlastně v experimentu mají nikoliv jednu ale dvě malé a jednoduché kvantové kočky, které jsou ovšem navzájem kvantově provázány – entanglovány.
Tohle ještě nikdo nedokázal a výzkum s potěšením publikoval extraligový časopis Science. Navíc nejde jenom o hraní si s rozvernými kočkami v krabicích. Výstupy těchto experimentů jsou velmi zajímavé pro vývojáře kvantových počítačů. Až se objeví pořádné kvantové počítače, tak budou umět podivuhodné věci a budou k tomu využívat superpozice a kvantová provázání. Na cestě k takovým kvantovým počítačům je ale nutné překonat celou řadu úskalí.
Jedním z hlavních problémů ve vývoji spolehlivých kvantových počítačů je vypracování postupu pro opravy chyb, aniž by přitom docházelo k narušení zpracovávané informace. Podle vedoucího výzkumu Roberta Schoelkopfa, šéfa Yale Quantum Institute, by právě v tomhle mohly být kvantové kočky ve dvou krabicích užitečné. Vytvoření kvantové kočky tohoto typu totiž prý představuje první krok k nezbytné logické operaci mezi dvěma kvantovými bity, která by byla základem postupu při opravování chyb.
Pořídit Schrödingerově kočce dvě krabice na hraní nebylo vůbec jednoduché. Wang, Schoelkopf a jejich kolegové pro svůj experiment zkombinovali spoustu špičkových technologií. Kromě toho ale vytvořili i celou řadu unikátních komponent, jako například válcovité 3D rezonátory, které v supravodivých obvodech udrží kvantovou informaci rekordní dobu – déle než 1 milisekundu nebo měřící systém, který monitoruje jisté aspekty kvantového stavu, aniž by došlo k jeho destrukci.
Video: Quantum Computing | Robert Schoelkopfhttps://www.youtube.com/watch?v=GV7YmbheW6s
Literatura
Yale University 26. 5. 2016, Science 352: 1087-1091, Wikipedia (Schrödinger's cat).
Kvantové zobrazování a duch Schrödingerovy kočky
Autor: Stanislav Mihulka (29.08.2014)
Vlnová funkce Schrödingerovy kočky
Autor: Stanislav Mihulka (09.02.2015)
Stlačené kvantové kočky
Autor: Stanislav Mihulka (09.06.2015)
Kvantová superpozice vstupuje do makrosvěta
Autor: Stanislav Mihulka (29.12.2015)
Diskuze:
WTF?
Vladimír Lieberzeit,2016-06-27 07:32:10
Přicházím s dotazem pozdě, ale třeba ještě někdo odpoví: Co přesně je na této věci nového/objevného? Připadá mi to jako experiment se dvěma provázanými qubity, což je věc, která přece existuje již dlouhá léta...?
Měli v hohlraumu kosmické vacuum ve kterém vzniká světlo i hmota fluktuacemi?
Josef Hrncirik,2016-06-14 09:43:46
nebo jim tam světelná vlna přinesla potřebné smetí?
cituji
Zdeněk Syk,2016-06-10 20:41:28
cituji z clanku "5. kocka je do otevreni krabice ziva a mrtva zaroven"
neni to naahodou nesmysl????
kocka je ziva i mrtva pouze pokud krabici neotevreme?
jakmile se otevre jeji stav zname?
Re: cituji
Zdeněk Syk,2016-06-10 20:42:59
omlouvám se, jsem osel. neumím už číst.
místo "do" jsem přečetl "po"
Trochu se obavam
Petr Hájek,2016-06-10 15:59:02
... aby vysledky vypoctu provadenych na kvantovem pocitaci taky nebyly v superpozici. Tedy vysledek bude spravny i spatny, dokud ho nevyzkousite... :o)
Jsem si jist, že vstupy a výstupy budou klasické
Josef Hrncirik,2016-06-11 17:54:27
Klasická tedy bude i spotřeba energie pro vytvoření negentropie při teplotách blízkých varu helia, tj. minimálně 80x větší.
Vnutit polomrtvému zaentanglovanému nervósnímu systému definované komplikované zaentanglované vztahy jako informaci a přitom i jako výpočet a čtení výsledků a přitom být zcela neangažován se naposledy podařilo usraeli,který monitoruje déle než 1 milisekundu jisté aspekty kvantového stavu na BV, aniž by došlo k jeho destrukci.
Výsledek je jediný možný a proto správný.
Operace tohoto typu totiž prý představuje první krok k nezbytné logické operaci mezi dvěma kvantovými bity, která by byla základem postupu při opravování chyb.
Jaké jsou logické operace výpočtů?
Nebude se QC plašit při zadávání a odebírání dat klasickou rychlostí?
Nebude Heisenberg měnit miliardy na bilióny?
Nebudou se chyby entanglovat rychleji než výpočty?
Správné výsledky bude nutno získat opakovaným paralelním přímým hlasováním při bodu varu helia přes všechny myslitelné q stavy zaentanglovaných systémů, kterých je pro 200 qb více než stavů celého Všehomíra.
Re: Jsem si jist, že WTF
Josef Hrncirik,2016-06-12 08:39:18
Obr.2 = Start up zaentanglovaný se světovým prodejným fórem.
Obr.1 = 1. neviditelná černá kočka v pytli na úžeru; 2. neviditelná černá kočka v pytli na leasing; 3. viditelné virtuální běloučké koťátko (pusinka) v pytli zdarma.
Po otevření i 1 pytlíčku se vzhledem k odentanglování celého kočičince reklamace neuznávají.
Podomní prodej přes lokální WIFI.
Osel s Plynovou Maskou,2016-06-10 15:40:22
On vám to nějaký bystrý student časem vpálí na přednášce přímo do ksichtu, a udělá z vás kašpary před celou aulou.
Osel s Plynovou Maskou,2016-06-10 15:29:30
Jediné na co se skutečně můžete bezelstně těšit je selhání všech kvantových počítačů stavěných na duálních stavech ... celé je to jedna velký humbuk, podvod a nesmysl.
Osel s Plynovou Maskou,2016-06-10 15:23:10
... pravděpodobně poslední Fyzik, který jasně viděl kam má TAK ZVANÁ fyzika namířeno ...
Osel s Plynovou Maskou,2016-06-10 13:14:52
Podstata toho "myšlenkového experimentu" je, že nad ním nemáte vůbec přemýšlet, protože první krok, který v něm musíte učinit, je zavřít zvíře do smrtelné pasti. To je nepřímý úmysl týrání zvířete - z hlediska práva jde o přípravu trestnýho činu. ... Je to past, ale ne na kočku, ale na vaši nelidskou mysl. Když máte rozum, tak to pochopíte jako hodně černý humor, zlomení hole nad idioty, kterým není nic svaté.
Osel s Plynovou Maskou,2016-06-10 11:41:06
S těma vašema kvantovejma dvojstavama byste se měli jít léčit na psychiatrii, říká se tomu schizofrenie.
Osel s Plynovou Maskou,2016-06-10 11:13:03
Hovadina a ještě větší hovadina.
Koupím si 20 piv. Deset jich vypiju, začnu šilhat, uvidím znovu dvacet piv, vypiju dalších deset, začnu šilhat víc a uvidím zase dvacet piv, z těch vypiju zase deset a začnu šilhat ještě víc, vypiju deset ...
merací systém
Emil S,2016-06-10 09:28:08
"...nebo měřící systém, který monitoruje jisté aspekty kvantového stavu, aniž by došlo k jeho destrukci."
Nie je podstatou teórie neurčitosti práve to, že nemôže existovať merací systém, ktorý by meraním nezmenil kvantový stav? Pokiaľ by bol prostriedok ako kvantový stav bez ovplyvnenia sústavy zistiť, tak je krabica s mačkou vlastne priehľadná.
Kvantové kočky.
Vlastislav Výprachtický,2016-06-09 21:45:26
Velmi těžko si můžeme představit dualismus vztahů částice- vlnění. Každá částice má svoje vlastní vlnové pole. Hmotné objekty mají tedy integrovaná vlnová pole, která mohou být dle podmínek sjednocená, nebo naopak. Některé experimenty vedou k důkazům o vytváření shodných polí, to však nezaručuje pokaždé opakovatelnost a stálost. Kvantová teorie ovlivní náhled na ohraničenost a jedinečnost vesmíru, připouštíme určitou opakovatelnost.
Protože se však vlnění vzájemně prolíná takže k ohraničení pokud se jedná o vlnová pole může docházet jen při změně na částice. To se může stát v koncentrované podobě u černých děr a naopak u vzniku nových hvězd.
Richard Palkovac,2016-06-09 19:10:51
Fotóny sú len interakcne častice, ktoré nám vytvárajú ilúziu času.
nefalšovaně reálné.
Richard Palkovac,2016-06-09 15:52:03
Experimenty budem považovať za nefalšovaně reálne ak budú prevádzané s časticami s nenulovou pokojovou hmotnostou .
Re: Re: nefalšovaně reálné.
Richard Palkovac,2016-06-09 19:12:24
Fotóny sú len interakcne častice, ktoré nám vytvárajú ilúziu času.
Re: Re: Re: nefalšovaně reálné.
Petr Hájek,2016-06-10 15:53:02
A fotovoltaicke elektrarny vam vytvareji iluzi elektriny.. :p
Re: Re: Re: Re: nefalšovaně reálné.
Richard Palkovac,2016-06-10 16:52:19
To, ze fotony su energia je jasne, ale skuste napriklad iba z tej energie, co ste si vyrobil Vasou fotovoltaickou elektrarnou, vyrobit nejaku (hociaku) hmotu.
Co sa tyka spojitosti casu a fotonov vysvetlujem to v 6. teme a co sa tyka fotonov vytvarajucich iluziu casu, tak to vysvetlujem v 4. teme na tomto linku :
http://riki1.eu/uvahy.htm
*
Re: Re: Re: Re: Re: nefalšovaně reálné.
Jan Novák9,2016-06-10 18:51:43
V urychlovači jde vyrobit hmotu z energie. Při srážce vznikne víc částic než jich bylo původně. Urychluje se elekřinou.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: nefalšovaně reálné.
Richard Palkovac,2016-06-10 19:38:36
Ale čo budete zrážať, keď máte len energiu ?
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: nefalšovaně reálné.
Marián Vlček,2016-06-10 20:25:11
Pri zrážke vysokoenergetického fotónu s atómovým jadrom sa môže energia fotónu premeniť na pár častica-antičastica (typicky elektrón-pozitrón). https://en.wikipedia.org/wiki/Pair_production
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: nefalšovaně reálné.
Richard Palkovac,2016-06-10 22:49:41
Anticastica okamžite anihiluje s casticou na energiu, takže žiadna hmota pritom nevznikne.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: nefalšovaně reálné.
Marián Vlček,2016-06-11 00:36:42
Častice v tom páre budú mať prakticky vždy dosť energie na to aby od seba odleteli a rovno neanihilovali. A aj keby elektrón a pozitrón ostali pri sebe tak by vytvorili tzv. pozitrónium s dobou života rádovo 100 ps - 100 ns, podľa vzájomnej orientácie ich spinov. Čo je síce krátka doba ale moderným vybavením bez problémov merateľná.
Navyše ak tie pozitróny vzniknú v tenkej fólii z vhodného materiálu (napriklad wolfrámu), ktorá je umiestnená vo vákuu, tak môžu byť emitované z fólie do okolitého vákua a magneticky odvedené niekoľko (desiatok) metrov ďaleko. Tam môžu byť využité na ďalšie experimentálne účely.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: nefalšovaně reálné.
Richard Palkovac,2016-06-11 08:06:41
Diky za pekne vysvetlenie.
Napriek tomu by som sa este vratil k povodnej otazke. Ak mame len energiu, teda fotony (a nemame ziadny atom do ktoreho chceme narazit fotonom), je aj potom moznost nejako z fotonov vyrobit hmotu ?
Nefalšovaně reálné a aktuální
Josef Hrncirik,2016-06-11 08:39:28
Neustále prověřovaným a vylepšovaným Nanejvýš dokonalým symetrickým a synchronním implozivním mechanizmem.
Shalom.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: nefalšovaně reálné.
Marián Vlček,2016-06-11 11:17:55
Teoreticky áno ale v čistej dvojfotónovej podobe to zatiaľ nebolo experimentálne pozorované, kvôli nutnosti použiť zväzky vysokoenergetických fotónov s enormnou intenzitou. Nedávno bolo navrhnuté ako by sa tento experiment dal uskutočniť ale pokiaľ viem, tak to zatiaľ nebolo zrealizované.
Proces pri ktorom interaguje viac fotónov a vytvorí sa hmota bol pozorovaný zhruba pred 20 rokmi v Stanford Linear Accelerator Centre.
https://en.wikipedia.org/wiki/Breit-Wheeler_process
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: nefalšovaně reálné.
Marián Vlček,2016-06-11 11:17:56
Teoreticky áno ale v čistej dvojfotónovej podobe to zatiaľ nebolo experimentálne pozorované, kvôli nutnosti použiť zväzky vysokoenergetických fotónov s enormnou intenzitou. Nedávno bolo navrhnuté ako by sa tento experiment dal uskutočniť ale pokiaľ viem, tak to zatiaľ nebolo zrealizované.
Proces pri ktorom interaguje viac fotónov a vytvorí sa hmota bol pozorovaný zhruba pred 20 rokmi v Stanford Linear Accelerator Centre.
https://en.wikipedia.org/wiki/Breit-Wheeler_process
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: nefalšovaně reálné.
Richard Palkovac,2016-06-11 11:48:18
Dakujem Vam opat za odpoved, je to velmi zaujimave :
http://arstechnica.com/science/2014/05/supernova-in-a-bottle-could-help-create-matter-from-light/
*
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: nefalšovaně reálné.
Josef Hrncirik,2016-06-12 08:54:55
Nerve však fotoefekt či pole z Au stěn hlavně e- , které pak usraelci slavně nacházejí, ev. jejichž srážky hmoty tvoří hmotu?
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
