2019 년에 양자 이상 함이 다시 발생했습니다. 6 월에 자연에서 설명 된 실험은 한 세기 이상 물리학자를 분열시키는 열정적 인 논쟁을 해결하면서 새로운 질문을 제기했습니다. 연구자들은 입자가 점프 할 때 예측뿐만 아니라 가능하다는 것을 보여주는,전례없는 세부 사항에 양자 도약을 추적 거라고 발표뿐만 아니라—기묘—그것을 중반 홉 반전.
“우리가 생각했던 것보다 양자 물리학의 이야기에는 더 많은 것이 있다.”
양자 점프의 개념은 덴마크의 물리학 자 닐스 보어가 전자가 분리 된 궤도 또는 에너지 준위에서 원자의 핵에만 돌고 있다는 혁신적인 아이디어를 도입 한 1913 년에 시작되었습니다. 전자는 흡수 또는 양자라는 에너지 패킷을 방출하여,보어 가설,한 수준에서 다른 수준으로 이동합니다. 입자는 한 수준 또는 다른 수준에 존재할 수 있지만 그 사이에는 존재할 수 없습니다. 이 아이디어에 따르면,양자 도약은 즉각적이고 무작위입니다.
다른 물리학 자들은 입자가 너무 갑자기 점프한다는 생각에 대해 악담했다. “중간에 없었던 전환은 어떻게 이루어 집니까?”미네프에게 묻습니다. 미드 점프 신비를 조사하기 위해 미네프와 그의 공동 작업자는 양자 점프를 포함하여 전자 거동을 효과적으로 모방 할 수있는 실험적 설정 인”인공 원자”를 사용했습니다.
양자 상태는 직접 측정 할 때 변경되므로 함정을 피하기 위해 미네프와 그의 팀은 대신 프록시를 관찰했습니다: 시스템이 상태와 에너지 레벨을 변경함에 따라 반사되거나 흡수되는 광자 수준. 그들은 마이크로 초의 규모로 데이터를 수집하고 분석하여 더 긴 시간 간격으로 볼 수없는 행동을 찾을 수있었습니다. 예일대 물리학자이자 공동 선임 저자 미셸 데보렛은 슬로우 모션으로 영화를 보는 것과 비교합니다. “영화처럼,당신은 빠른 속도로 볼 수없는 것을 볼 수 있습니다.”
이러한 미세한 스케일에서 양자 점프는 갑작스러운 저크처럼 덜 나타 났으며 한 에너지 상태에서 다른 에너지 상태로의 부드럽고 연속적인 전환과 더 비슷했습니다. 연구진은 또한 시스템이 도약 전에 미묘한 신호를 보내고 조심스럽게 보정 된 빛의 펄스로 이미 진행 중인 점프를 되돌릴 수 있다고 지적했다. 이러한 방식으로 양자 상태를 조작,미네프는 말한다,양자 컴퓨터에 대한 오류 수정에 유용 할 수 있습니다.
이 실험은 양자 점프 중에 입자가 실제로 한 번에 두 가지 상태로 존재한다는 것을 확인합니다. “전형적인 퀀텀 방식에서 보어는 옳고 그른 동시에 옳았습니다.”라고 미네프는 말합니다.
