Физикам Франции, Австрии и Соединенные Штаты в Институте Лауэ-Ланжевена (Гренобль, Франция) получилось провести эксперимент, в следствии которого они измерили магнитный эпизод нейтрона вне зависимости от положения самого нейтрона.
Явление, которое наблюдали научные работники, называется финоменом Чеширского кота. Итоги собственных опытов авторы опубликовали в журнале Nature Communications.
Научные работники разделили пучок нейтронов на 2 в зависимости от ориентации спинов частиц в них: направления 1 совпадали с направлением внешнего магнитного поля, других были противоположны ему. В следствии проведения серии измерений, включающих в себя хилое измерение, ученым в одном из пучков удалось отследить следы частиц (измерить поляризацию нейтронов в магнитном поле) из другого, как если бы они там были.
Хилое измерение в квантовой механике представляет малое возмущение частицы измеряемым устройством. Но такой метод извлечения информации о наблюдаемых подразумевает низкую точность получаемых итогов измерений и, как следствие, много измерений, которое сумел обеспечить мощный источник нейтронов в Институте Лауэ-Ланжевена.
В собственном эксперименте физики применяли нейтронный интерферометр - устройство, который позволяет смотреть волновые характеристики нейтральных нуклонов: единый пучок нейтронов пропускается через интерферометр, где разделяется на 2, которые интерферируют между собой и приводят к образованию подходящей картины. Исходя из убеждений квантовой механики, это есть проявление корпускулярно-волнового дуализма, в котором волновые характеристики соединены с наложением волн де Бройля - суперпозицией волновых функций частиц. При всем этом существенно классическое понятие линии движения частицы теряет значение: нейтрон может быть в одно и тоже время в 2-ух пучках.
Теоретическая идея о финомене Чеширского кота возникла не так давно и сводится к тому, что характеристики некоторого объекта могут быть определены (измерены наблюдаемые частицы) там, где его нет. В традиционной физике это нереально в следствии принципа локальности, сообразно которому помимо самого объекта его характеристики могут находиться в зависимости лишь от его близкого окружения.
В квантовой механике обстановка иная: квантовая запутанность подразумевает, что подсистемы ранее единой системы после разнесения их на расстояния друг от друга продолжают испытывать обоюдное влияние. Рассмотрение соотнесения принципа локальности и квантовой запутанности принимает разные формы, исходя из интерпретации квантовой механики.
Чеширский кот считается одним их героев сказки британского писателя и математика Льюиса Кэрролла "Алиса в Стране чудес". Животное могло исчезать и оставлять на собственном месте свою улыбку. Научные работники считают, что применение феномена Чеширского кота может помочь в создании грядущих высокоточных метрологических устройств, также квантовых приборов с невысокой степенью помех, которые образуются в следствии вероятностного характера измерений. |