Дмитрий Радищев (dibr) wrote,
Дмитрий Радищев
dibr

[Гарри Поттер и] суперпозиция кота шредингера

     А ещё мне сегодня подали идею эксперимента, который, будучи поставлен, навсегда развеял бы все сомнения у сомневающихся в квантовой механике.

     Все знают про эксперимент с котом шредингера, который "ни жив ни мёртв сидит в ящике" - находится "в суперпозиции" живого и мёртвого состояний, но в момент открытия ящика - "схлопывается" в одно определенное: "полностью живой" или "полностью мёртвый". Цимес этого эксперимента (позвольте мне побыть Капитаном Очевидность) в том, что все его наблюдаемые предсказания идентичны предсказаниям классической теории (в классике кот при открытии коробки тоже либо живой либо мёртвый, поэтому ставить этот эксперимент в реальности нет смысла), но вот описание происходящего внутри коробки - принципиально отличается (в квантовом случае кот "одновременно жив и мёртв", что несколько непривычно, да и ненаблюдаемо).
     Суть же предлагаемой модификации эксперимента - в изменении базиса, в котором производится измерение состояния кота после вскрытия коробки. Дело в том, что разложение кота всего на два базисных состояния - "живой" и "мёртвый" - явно упрощено: кот система сложная, состояний у него очень много. При этом "измерение" в квантовой механике - это всего лишь оператор, применяемый к состоянию, а оператор можно придумать (почти) любой, не только тривиальный вроде "живой/неживой".
     Например (это всё ещё упрощение, но уже не такое сильное), живость кота в обычном эксперименте с котом шредингера мы проверям, пощупав, тёплый ли он, и наступив на яйца хвост: если кот тёплый и орёт при наступании - живой, холодный и молчит - мёртвый. Но даже в таком измерении видно, что само состояние является произведением двух состояний: "тёплый/холодный" и "орёт/молчит". Если теперь удастся разработать процедуру измерения состояния кота, вызывающую с какой-то вероятностью его коллапс не к исходно заданным парам состояний, а к диагональным их комбинациям - то поставив серию таких экспериментов, мы с какой-то вероятностью получим кота, который "холодный, но орёт" - что, очевидно, является примером наблюдаемой непосредственно суперпозиции состояний "живой" и "мёртвый" кот, что с очевидностью невозможно в классической физике! К сожалению, диагональный член "тёплый, но молчит" допускает и иные интерпретации, допустимые в классике ("нагрелся от тепла распада атома", "потерял сознание, попытавшись понять этот текст"), но и экспериментального обнаружения холодного, но орущего кота будет вполне достаточно.

     Осталось найти группу фундаментальных физиков, способную отвлечься от этих своих коллайдеров с токамаками, разработать физическую реализацию приведённого выше оператора, бросить на алтарь науки с десяток котов (или мышей - котов как-то жальче, а с мышами все наблюдаемые эффекты будут те же), обосновать невозможность того, что холодный но орущий кот - не квантовая суперпозиция, а банальный классический зомби, и разделить со мной нобелевку.
     Прошу считать этот пост - научной публикацией и заявкой на приоритет :-)
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 8 comments