Fyzici uspořádali doposud nejmasivnější EPR experiment  
Einstein, Podolsky a Rosen v roce 1935 vymysleli EPR paradox, který měl položit na lopatky Kodaňskou interpretaci kvantové mechaniky. Dopadlo to ale úplně stejně jako se Schrödingerovou kočkou. Kvantová mechanika ustála veškeré útoky a nedávno získala skalp doposud nejrozsáhlejšího EPR experimentu se 2 oblaky Bose-Einsteinova kondenzátu po 700 atomech.
EPR Experiment s Bose-Einsteinovými kondenzáty. Kredit: Colciaghi et al- (2023), Physical Review X.
EPR Experiment s Bose-Einsteinovými kondenzáty. Kredit: Colciaghi et al- (2023), Physical Review X.

Einstein, jak známo, neměl kvantovou mechaniku zrovna v lásce. A když se něco nelíbí géniovi, nenechá to jen tak být, bez ohledu na následky. V roce 1935 Einstein s Podolskym a Rosenem publikoval studii, v níž vylíčil myšlenkový experiment. Jeho cílem bylo ukázat, že kvantová mechanika nezahrnuje kompletní popis reality.

 

Tilman Zibold. Kredit: Universität Basel.
Tilman Zibold. Kredit: Universität Basel.

Einstein a jeho kumpáni tehdy zmiňovali „prvky reality,“ které nejsou součástí kvantové mechaniky. Zašli i dál a spekulovali, že by bylo možné přijít s novou teorií, která by takové skryté „prvky“ či proměnné zahrnovala. Jejich myšlenkový experiment se proslavil jako „EPR paradox.“

 

Je to vlastně útok na Kodaňskou, čili pravděpodobnostní interpretaci kvantové mechaniky, podobně jako v případě jisté, ještě mnohem slavnější kočky. Po několika letech se do této záležitosti vložil irský fyzik John Bell, který rovněž nebyl moc velkým příznivcem Kodaňské interpretace.

 

Bell vymyslel test, čili Bellův test, který podrobuje zkoušce EPR paradox a snaží se v něm najít skuliny. Až doposud Bellovy testy zahrnovaly malé systémy s kvantově provázanými páry fotonů či atomů. Tilman Zibold a jeho kolegové ze švýcarské Universität Basel uspořádali doposud nejmasivnější experiment EPR paradoxu, při němž kvantově provázali dvě velké skupiny atomů ve stavu Bose-Einsteinova (BE) kondenzátu.

 

Logo. Kredit: Universität Basel.
Logo. Kredit: Universität Basel.

Badatelé v experimentu použili extrémně zchlazené atomy rubidia-87. Nejprve vyvolali interakci mezi atomy Bose-Einsteinova kondenzátu, čímž vznikl kvantově provázaný Bose-Einsteinův kondenzát. Poté původně jeden oblak atomů kvantově provázaného BE kondenzátu rozdělili na dva, z nichž každý obsahoval cca kvantově provázaných 700 atomů rubidia-87.

 

V těchto oblacích jednotlivé pseudospiny atomů, tedy specifické stavy částic, které se liší od běžných spinů, dohromady vytvářely kolektivní spiny, které byly dva, pro každý z oblaků jeden. A tyto kolektivní spiny byly rovněž kvantově provázané. Když badatelé proměřili pseudospiny obou oblaků BE kondenzátu zvlášť, potvrdili, že nejsou jen náhodně korelované.

 

Jinými slovy EPR paradox přežil a s ním i kvantová mechanika, se všemi svými podivnostmi, které Einsteina svého času doháněly k šílenství. Ačkoliv by z toho autor obecné relativity nejspíš neměl radost, kvantová mechanika funguje, i když se se testuje se stovkami atomů Bose-Einsteinova kondenzátu.

 

Video: Dr. Tilman Zibold (Basel University): Entanglement of two Bose-Einstein condensates

 

Literatura

Phys.org 12. 6. 2023.

Physical Review X 13: 021031.

Datum: 13.06.2023
Tisk článku

Související články:

Spojuje entanglované kvantové částice červí díra?     Autor: Stanislav Mihulka (04.12.2013)
Einsteinovo strašidelné působení ve kvantových sítích     Autor: Stanislav Mihulka (24.01.2015)
Fyzici prověřili kvantový entanglement pomocí záře hvězd     Autor: Stanislav Mihulka (07.02.2017)
Kvantově propletené supravodivé obvody vyvracejí Einsteinův koncept lokální kauzality     Autor: Dagmar Gregorová (11.05.2023)



Diskuze:

Fakticka

Radoslav Pořízek,2023-06-16 14:37:50

Skratku EPR = (Einstein, Podolsky, Rosen) by bolo vhodne v clanku aspon raz rozpisat, nech citatel tusi, o com sa pise...

Odpovědět

Problemom je meranie.

Radoslav Pořízek,2023-06-16 14:32:51

Kvantova mechanika je nadherna vec vysvetlujuce nespocet fenomenov. Je nadherne deterministicka az do momentu, ktory sa nazyva "meranie", kedy sa vlnova funkcia zkolabuje do jedneho nahodneho bodu.
Kvantova mechanika ale pojem "meranie" nedokaze definovat, co je problem.

Ak by si niekto chcel nechat zamotat hlavu, tu je o tom merani, a teda hlavne o dvojstrbinovom experimente:
https://www.tyzden.sk/podlampou/95850/pod-lampou-o-zazrakoch-fyziky-najzaujimavejsi-experiment-historie/?ref=kat

To je uz je take standartne nepravdive klise, ze Einstein nemal rad kvatovu fyziku. Prave naopak, za svoj najprelomovejsi objav nepovazoval Teoriu relativity, ale kvantovanie elektromagnetickeho pola (fotoelktricky jav), za ktory dostal aj Nobelovu cenu.

V niektorych veciach kvantovej mechaniky videl rozpory, ale tie rozpory tam vidia vedci dodnes. Rovnice kvantovej mechaniky platia, ale nie je uplne jasne, ako by sa mali vlastne interpretovat.

Odpovědět


Re: Problemom je meranie.

Jirka Naxera,2023-06-17 00:00:29

Mimochodem celkem dost fyziku v poslednich letech sice uci porad Kodanskou klasiku, ale mimo vyuku vyjadruje silnou nespokojenost s axiomem mereni z Kodanske interpretace, takze je mozne, ze se jeste dozijem nejakeho vyznamneho zvratu.

Odpovědět

Einstein měl rád kvantovku

Jan Fikacek,2023-06-15 13:33:00

Tak určitě není pravda, že Einstein neměl rád kvantovou mechaniku. Byl první, který ji po Planckovi prakticky použil a dostal za to Nobelovu cenu, viz jeho výklad fotoelektrického jevu a fotony. Dále snad 15-20 let nabádal fyziky, ať se do QM pustí, neboť on pracoval na OTR. Navíc napsal více významných článků o kvantové mechnaice než Bohr, Heisenberg a kdokoliv další atd.

Neměl jen rád Kodaňskou interpretaci a v tom článku z roku 1935 o EPR paradoxu dokázal, že není úplná, tedy že existuje hlubší interpretace. A Bohr s ním souhlasil v otázce neúplnosti, jen dodal, že to úplněji nejde. Ostatně, že Kodaň není úplná se od té doby dokázalo mnohokrát. Kdyby byla úplná, neexistovala by kvantová provázanost. Ale ona existuje.

Einstein se jen zpočátku mýlil, když předpokládal, že skryté proměnné jsou lolální, podsvětelné. Ale v tom článku z roku 1935, kterým vlastně objevil provázanost, se opravil a poukázal na nad světlenou provázanost.

Odpovědět

Schrödingerova kočka

Tomáš Novák,2023-06-14 10:41:15

Mňau! Schrödinger: Sklapni, potvoro! :-)

Odpovědět

Gábor Vlkolinský,2023-06-14 06:40:41

Ja myslím, že by ho výsledky takýchto experimentov potešili.

Odpovědět

I geniové se občas seknou

Jan Strapina,2023-06-14 00:45:27

I geniové se občas seknou.Dokonce i takovému Albertu Einsteinovy se to stalo několikrát!

Odpovědět


Re: I geniové se občas seknou

Martin Houdek,2023-06-14 12:00:33

u navrhu tohohle experimentu einstein neudelal zadnou chybu, vse bylo správne pouze narazil na protichudnou interpretaci dvou ruznych teorii, do dnes se oboje svym zpusobem oboje popira presne jak to chapal einstein

Odpovědět


Re: I geniové se občas seknou

Florian Stanislav,2023-06-14 20:46:42

Einsteinovy ?

Odpovědět


Re: I geniové se občas seknou

František Luft,2023-06-14 20:55:55

On tvrdil, že stávající stav KT nemůže být konečnou pravdou o přírodě a navrhl experiment, který to mohl dokázat. Nedokázal, ale to ještě neznamená že neměl pravdu. Nemáme doposud vyjasněno, jak se chová elektron, když není zrovna pozorován, nemáme žádnou trochu rozumnou interpretaci vlnové funkce. Už jenom proto je ještě brzo říct, že se mýlil

Odpovědět


Re: I geniové se občas seknou

Jirka Naxera,2023-06-16 23:56:18

Tak pokud chtete ukazat "i geniove se seknou", tak jednim z hlavnich kandidatu byla "nejvetsi chyba meho zivota" zavedeni clenu s kosmologickou konstantou do rovnic gravitacniho pole.

Coz nijak nesnizuje to, co vsechno dokazal, naopak takhle veda pracuje.

Odpovědět


Re: Re: I geniové se občas seknou

František Luft,2023-06-18 14:31:37

Einstein považoval kosmologickou konstantu za svoji "největší životní chybu", protože jí zavedl, aby se mu vesmír nerozpínal. Nutná expanze, nebo kolaps vychází z jeho rovnic bez kosmolog. konstanty a její zavedení ho připravilo o objev -rozpínání vesmíru. Ale přítomnost konstanty v Einsteinových rovnicích fyzikové za chybu nepovažují, normálně se s ní počítá.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz