Что такое квантовая суперпозиция?

Людям, которые так или иначе пытались ознакомиться с основными концепциями квантовой механики, известен такой термин, как «квантовая суперпозиция», который говорит нам, что объект может находиться в нескольких квантовых состояниях одновременно до тех пор, пока мы не начинай это наблюдать.

Этот эффект хорошо виден в эксперименте с двумя щелями. Как только у нас есть источник света, дефлектор с двумя параллельными прорезями и проекционный экран. Когда мы освещаем экран через перегородку, мы увидим интерференционную картину (усиление или ослабление освещения при перекрытии световых волн одной частоты), на экране они выглядят как вертикальные яркие полосы, которые пересекаются с темными.

Что такое квантовая суперпозиция?

Образец интерференции

Для волн характерна интерференция, а это значит, что свет – это волна. Но, с другой стороны, если мы излучаем свет порциями и, например, настроим детектор, чтобы фиксировать, через какую из щелей проходит свет, то интерференционная картина исчезнет, ​​и мы увидим две яркие полосы, как если бы мелкие частицы проходил через щели и ударял по экрану, проецируя изображения щелей. Поэтому ученые считают, что свет – это одновременно волна и частица и ведет себя по-разному в зависимости от условий.

Что такое квантовая суперпозиция?

В физике все процессы описываются уравнениями, и эксперимент с двойной щелью не исключение. Независимо от того, открыт ли только первый слот, то решение волнового уравнения – это определенное число A, а если второе решение – B. Принцип суперпозиции гласит, что общее решение для двух открытых щелей – это просто сумма решений для каждого слотов (A + B). Однако в эксперименте с тремя щелями появилось нечто новое.

Дело в том, что когда две щели открыты одновременно, частица каким-то образом проходит через обе щели одновременно и взаимодействует сама с собой.

Читайте также:  20 интересных фактов о Falcons

Что такое квантовая суперпозиция?

Что такое квантовая суперпозиция?

В эксперименте с тремя щелями произошло примерно то же самое, но экспериментальные данные не были суммой растворов для трех щелей, как ожидали ученые, это означало, что какого-то элемента не хватало, а значит, все не так просто описывать как хотелось бы… Трехщелевой эксперимент показал, что элементарные частицы могут описывать довольно абстрактные траектории и по-разному взаимодействовать между собой или с другими квантами. Поэтому само понятие суперпозиции, описанное во многих источниках и книгах, не совсем верно. Состояние суперпозиции – это не только сумма нескольких состояний, но и учитывает некоторые поправки на сложное взаимодействие частиц.

Автор: Владислав Кигим. Под редакцией Федора Карасенко.

Поднимите вверх, чтобы увидеть больше статей о космосе и науке в вашей ленте!

Подпишитесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в Telegram и YouTube. Там вы можете прочитать большое количество интересных материалов и задать свой вопрос. Вы можете оказать финансовую поддержку нашему каналу через patreon.

Нина Кузнецова
Главный редактор , youtesla.ru
Более 30 лет я занимаюсь наукой и технологиями. Товарищи советовали мне делиться самым интересным на просторах интернета. Изучение нового и неопознанного это моя жизнь, узнавайте самое интересное со мной.
Оцените статью
YouTesla.ru
Добавить комментарий