Filmer kvantemåling for første gang

Kvantfysik beskæftiger sig med mikroskopiske systemer såsom atomer og lette partikler. Det er en teori, der gør det muligt at beregne sandsynlighederne for de mulige resultater af enhver måling foretaget på disse systemer. Imidlertid, hvad der sker under målingen var et mysterium. Et team af forskere fra University of Sevilla, universitetet i Stockholm (Sverige) og universitetet i Siegen (Tyskland) har, for første gang, formået at "filme" hvad der sker under målingen af ​​kvantesystemet.

At gøre det, de brugte en strontiumion (et elektrisk ladet atom) fanget i et elektrisk felt. Målingen af ​​ion varer knap en milliondel af et sekund, men forskerne har formået at lave en "film" af processen ved at rekonstruere systemets kvantetilstand på forskellige øjeblikke. Resultaterne bekræfter en af ​​de mest subtile forudsigelser inden for kvantefysik.

"Forsøget er interessant af to grunde, ifølge læreren Adán Cabello, fra Institut for Anvendt Fysik II ved University of Sevilla. "På den ene side, det viser, at ændringen af ​​kvantetilstand under en måling ikke er øjeblikkelig - som mange tror - men at det sker gradvist. "Også, "eksperimentet viser, at de kvantemålinger, der bevarer kvantetilstande med den maksimale information, er reelle processer, der forekommer i naturen og ikke kun er teoretiske idealiseringer."

Resultatet af eksperimentet kan opsummeres i en animeret GIF, der viser, at der skete med ionens kvantetilstand i løbet af denne milliontedel af et sekund. Tilstanden kan visualiseres ved hjælp af et tredimensionelt bord. Tårnenes højder angiver graden af ​​overlejring af de mulige kvantetilstande. Filmen viser, hvordan under målingen, nogle af superpositionerne går tabt - og hvordan tab er gradvist - mens andre bevares, ligesom det skal ske i en ideel kvantemåling.