Ученым впервые удалось отследить состояние кота Шредингера на примере внутреннего устройства молекулы.
Физикам из Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Стэнфорде впервые удалось зафиксировать квантовое состояние кота Шредингера молекулы, состоящей из двух атомов йода, сообщается на arXiv.org.
Ученые получили видеозапись изменений, происходящих с возбужденной молекулой иода с временным и пространственным разрешением порядка 30 фемтосекунд и 0,3 ангстрема (в пять раз меньше, чем характерная длина химической связи).
Детальный анализ данных позволяет четко выделить основные стадии разрыва молекулы.
Для достижения рекордно высокого разрешения ученые использовали внутренний стандарт, с которым сравнивалось состояние системы. Этот стандарт является одним из двух состояний суперпозиции кота Шредингера, возникавшей в молекулах йода.
При помощи разера (рентгеновского лазера) ученые перевели молекулу в возбужденное состояние - более высокоэнергетическое по сравнению с основным. Из полученных дифракционных картин высоких пространственного и временного разрешений физики смонтировали видео.
Ролик демонстрирует результат наложений двух картин - первоначального статического распределения зарядов в молекуле и возбужденной конфигурации. Таким образом ученым впервые удалось отследить состояние кота Шредингера на примере внутреннего устройства молекулы, проявляющееся в одновременном нахождении системы в двух квантовых состояниях.
Ранее физики провели эксперимент, указывающий, по их мнению, на реальность волновой функции (пси-функции). Именно волновая функция описывает состояние микрочастицы и фигурирует в уравнении Шредингера в квантовой механике.
Кот Шредингера - "участник" мысленного эксперимента, предложенный физиком Эрвином Шредингером в 1935 году.
Суть: в закрытый ящик помещаются кот и механизм, открывающий емкость с ядом в случае распада радиоактивного атома (что может случиться или не случиться).
Таким образом, по принципами квантовой физики кот является одновременно и живым, и мертвым.
Отсюда берет свое начало термин "квантовая суперпозиция" - совокупность всех состояний, в которых может одновременно находиться кот.