Mokslininkams pirmą kartą pavyko atskirti dalelę nuo vienos iš jos fizinių savybių, tai yra įgyvendinti „kvantinio Češyro katino“ paradoksą.
Šis reiškinys pavadintas pasakos „Alisa stebuklų šalyje“ veikėjo, smalsaus katino vardu, kadangi jis turėjo savybę išnykti, palikdamas tik savo šypseną.
Mokslininkai atskyrė neutronų spindulį nuo jo magnetinio momento, lyg oro uosto darbuotojai atskiria keleivius nuo jų bagažo, skelbiama žurnale „Nature Communications“.
Toks pat atskyrimo triukas iš esmės galėtų būti atliekamas su bet kokia kvantinio objekto savybe, teigia mokslininkai iš Vienos technologijų universiteto. Šis metodas galėtų būti naudingas metrologijoje, filtruojant sutrikimus kvantinėse sistemose aukšto tikslumo matavimų metu.
Šią „kvantinio Češyro katino“ idėją pirmą kartą iškėlė 2010 metais Chapman universiteto daktaras Jeffas Tollaksenas: mūsų pažįstamame pasaulyje objektas ir jo savybės yra visada surišti. Pavyzdžiui, besisukantis rutulys negali atsiskirti nuo savo sukinio. Tačiau pagal kvantinę teoriją dalelės (fotonai ar neutronai) gali būti atskirtos nuo vienos iš jų savybių, pavyzdžiui, poliarizacijos arba magnetinio momento.
„Mes surandame katę vienoje vietoje, o jos šypsnį kitoje“, – kartą pajuokavo mokslininkai.
Katė (neutronas) keliauja į viršų, o šypsena (magnetinis momentas) keliauja į apačią
Analogiškas šiai „kačių“ teorijai yra ir Schrödingerio paradoksas – liūdnai pagarsėjęs mintinis eksperimentas, nagrinėjantis katę, kuri gali būti gyva arba mirusi, priklausomai nuo ankstesnio atsitiktinio įvykio. Tai iliustruoja kitą kvantinį reiškinį, žinomą kaip superpozicija.
Norėdami įrodyti, kad „kvantinis Češyro katinas“ yra ne tik miela teorija, Laue-Langevin instituto (Prancūzija) mokslininkai pasitelkė eksperimentinį interferometrą. Neutronų spindulys perėjo silicio kristalą, kuris jį nusiuntė dviem skirtingais keliais. Taikant filtrus ir „poatrankinę“ techniką, jie galėjo fiziškai atskirti neutronus nuo jų magnetinio momento.
„Sistema elgiasi taip, tarsi neutronai eitų per vieną spindulio kelią, o jų magnetinis momentas keliautų kitu, – aiškina eksperimento autoriai – „Kvantinis Češyro katinas“ reikalauja to, ką kvantinė fizika vadina „silpnais“ matavimais. Pagal tai su sistema tenka bendrauti labai švelniai, kad išvengtumėte išslydimo iš kvantinės būsenos į klasikinę“
Pasak mokslininkų, ateityje „Kvantinio Češyro katino“ paradoksas pasitarnaus kuriant technologiją, leidžiančią nukreipti nepageidaujamą magnetinį momentą į sritį, kurioje jis nesukelia trukdžių didelio tikslumo matavimuose.
