Kvantová „kočka Šklíba” prokázána experimentem
Svět mikroskopických kvantových jevů a procesů je domovem různých paradoxů, které neodpovídají naší intuitivní zkušenosti. Po kvantovém paradoxu tzv. Schrödingerovy kočky vědci přišli s objevem dalšího kvantového paradoxu, který dostal název po kočce Šklíbě, postavě ze známé knihy „Alenka v říši divů” od Lewise Carrolla.
„Kočku bez šklebu, to už jsem viděla kolikrát,” pomyslila si Alenka, „ale škleb bez kočky! Něco tak zvláštního jsem jakživ neviděla!”
V Alenčině příběhu vystupovala zvláštní kočka z oblasti Cheshire, která se neustále doširoka usmívala zvláštním šklebem. Proto původní výraz „Cheshire cat” v této knize není překládán Cheshirská kočka, ale volně kočka Šklíba. Měla tu zvláštní schopnost, že se mohla kdekoliv najednou objevit a také najednou zmizet, přičemž její široký šklebivý úsměv na místě zůstával a choval se zcela samostatně.
Jak to souvisí s kvantovými jevy mikrosvěta? Skupině vědců se totiž povedlo uskutečnit experiment s částicemi, jako jsou například fotony a neutrony, při kterém došlo k oddělení jednoho z parametrů částic (konkrétně její polarizace čili spinu) od částic samotných. Děje se tak v jistém druhu interferometru a při takovém druhu měření, které se ukazuje jako tzv. málo rušivé, neinvazivní či slabé. Spin a s ním případně těsně spojený magnetický moment se pak během cesty interferometrem od částice prostorově oddělí, aby se pak na výstupu z přístroje opět s „mateřskou částicí” potkal a sjednotil.
Je to podobná situace, jako kdyby se úsměv kočky Šklíby na jistou dobu oddělil od kočky a nakonec ji opět potkal a připojil se k ní. Vše záleží na koncepci tzv. slabého měření, které je sice poměrně málo přesné, avšak v principu nenarušuje neurčitost vlnové funkci částice. Tento případ se proto liší od klasického případu Schrödingerovy kočky, kterou zjištění jejího stavu promění z neurčité vlnové funkce do stavu zcela jednoznačného a určitého. Vědci očekávají, že využití koncepce tzv. slabého měření bude mít i v jiných oblastech kvantové fyziky dalekosáhlé důsledky.
Mezi vědci, kteří se na vytvoření a experimentálním vyzkoušení myšlenky nového kvantového paradoxu podíleli, jsou například Jakir Aharonov z Tel Avivské univerzity nebo Yuji Hasegawa z Videňské technologické univerzity.
Zdroje: Phys.Org 1, Phys.Org 2, Youtube, Science Daily, Science 2.0, IFL Science, ScienceNews, BBC, Nature Communications
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Hurvínek? A s poslední rozhlasovou nahrávkou Josefa Skupy? Teda taťuldo, to zírám...
Jan Kovařík, moderátor Českého rozhlasu Dvojka
Hurvínkovy příhody 5
„Raději malé uměníčko dobře, nežli velké špatně.“ Josef Skupa, zakladatel Divadla Spejbla a Hurvínka
