우리의 예측 가능한 일상 세계는 어떻게 퀴즈 역학의 흐릿하고 확률 론적 규칙에서 나오는가? 그 퍼즐은 1920 년대에 양자 이론이 제기되어 원자와 다른 무한한 것들의 행동을 설명하기 위해 물리학자를 맹세했습니다. 이제, 다이아몬드에 갇힌 전자를 곁들인 연구원들은 이론에서 고전적인 영역으로의 이러한 전환을 설명하기 위해 노력하는 이론의 필수 예측을 확인했습니다. "Quantum Darwinism"이라고 불리는 이론은 고전적인 상태가 단순히 그들의 환경과의 상호 작용에서 생존하기에 가장 적합한 양자 국가라고 주장합니다.
실험자들은“자연 환경에서 아름다운 시연을 가지고있다”고 벨파스트 퀸스 대학교의 이론가 인 Mauro Paternostro는이 작품에 관여하지 않았다. 그러나 물리학 자들은 새로운 연구가 그 문제에 대한 최종 단어와는 거리가 멀다는 점에주의를 기울입니다.
.원자 규모의 물체는 더 큰 것과 다르게 행동합니다. 커피 컵은 한 곳이나 다른 곳이어야하지만 전자는 소위 중첩 상태에서 한 번에 두 곳에있을 수 있습니다. 컵의 위치와 모멘텀은 누군가를 관찰하는지 여부에 관계없이 존재합니다. 전자의 경우에는 그렇지 않습니다. 위치를 알고 있다면 그 운동량은 정의되지 않아야하며 그 반대도 마찬가지입니다. 입자가 측정 될 때만 나타나는 입자가 나타납니다. 측정은 전자의 양자 상태 또는 파동 함수를 "무너 뜨린다"고 말하면 어떻게되는지에 따라 여전히 모호한 상태로 유지됩니다. 마찬가지로, 물리학 자들은 커피 컵이 여기저기서있을 수 없다고 가정합니다. 왜냐하면 무언가가 중첩을 어떤 식 으로든 무너지기 때문입니다.
.Quantum Darwinism은 진실이 더 미묘하다고 주장합니다. 1980 년대에 뉴 멕시코의 Los Alamos National Laboratory의 이론가 인 Wojciech Zurek는 이곳과 여부 컵의 물결 기능이 필연적으로 주변 물체의 물체와 녹을 것이라고 주장했다. 그 "얽힘"은 컵의 파동 기능을 무너 뜨리지는 않지만 양자 상태의 여기와 여기 부분 사이의 정확한 관계를 모호하게 할 것입니다. 양자 이론에서는 컵을 한 곳이나 다른 곳에 넣기에 충분합니다.
올바른 종류의 얽힘은 이론의 핵심입니다. 컵은 모멘텀보다는 위치에 의존하는 방식으로 환경과 상호 작용해야합니다. 그러나 Zurek은 큰 물체와 환경 사이의 대부분의 상호 작용은 위치에 달려 있다고 말합니다. 컵이 당신의 눈에 광자를 반사하는지 여부는 그것이 어디에 있는지에 달려 있습니다.
이 논쟁은 한 관찰자가 컵을 한 지점에서 보는 이유를 설명했지만 모든 사람들이 양자 상태의 같은 부분을보고 위치에 동의하는 이유는 아닙니다. 그래서 2000 년대에 Zurek은 그의 아이디어를 확장했습니다. 커피 컵의 파도 기능은 관찰자를 포함하여 더 많은 것들이 얽혀 있기 때문에 "여기"와 "거기"가지로 나뉩니다. 모든 관찰자의 양자 상태는 컵과 얽혀 있으므로 모든 사람이 그 위치에 동의합니다. 그러나 논쟁은 근본적인 결론을 암시한다.
따라서 컵의 고전적인 상태는 매우 성공적인 유전자 나 종과 같이 환경과의 상호 작용에서 살아남는 환경과의 상호 작용에서 살아남는 것입니다. "Quantum Darwinism 은이 소망의 washy 파동 기능을 취해 일종의 관료적 방식으로 견고하게 만듭니다."라고 Zurek은 말합니다. "당신은 단지 정보의 많은 사본을 만듭니다."
이제 독일 ULM 대학교의 물리학자인 Fedor Jelezko, Zurek 및 동료들은 환경에 대한 정보가 중복되는 것을 보여주었습니다. 레이저 라이트와 전자 레인지를 사용하여 다이아몬드의 원자 규모 결함에 갇힌 전자를 조작했습니다. 전자는 위쪽, 아래 또는 두 가지 방식을 가리키는 양자 자석처럼 작용하며, 자연적으로 다이아몬드의 탄소의 약 1%를 구성하는 소수의 주변 자기 탄소 -13 핵과 상호 작용합니다. 핵을 폴링하면서, 연구원들은 Quantum Darwinism이 예측하는 것처럼 전자가 그 상태를 중복적으로 각인한다는 것을 발견했습니다. .
다른 사람들은 광자와 비슷한 실험을 수행했습니다. 그러나 광자는 물리적으로 상호 작용하지 않으며 서로의 양자 상태를 각인 할 수 없습니다. 따라서 연구자들은 인공적인 수단을 통해 얽힘을 요리해야합니다. University College London (UCL)의 이론가 인 Thao Le는 Jelezko의 실험은 실제 신체적 상호 작용에 의존한다고 말합니다. Le는“이것은 훨씬 더 자연적인 시스템을 측정하고있다
이 실험은 Quantum Darwinism이 고전적인 현실의 출현을 설명한다는 것을 증명합니까? 다른 사람들은 그것이 너무 멀리 갈 것이라고 말합니다. 이론가들은 예를 들어, 일상적인 대상의 행동에서 양자 역학의 규칙을 뒤로 도출하려고 시도함으로써 다른 방식으로 양자 클래스의 분열을 연결하려고 노력했다. 파리-사 클레이 대학교의 물리학 자 필립 그랑어 (Philippe Grangier)는“이 실험이 이러한 아이디어를 구별 할 수 없다고 생각한다. UCL의 이론가 인 Alexandra Olaya-Castro는 Quantum Darwinism이 양자와 고전 영역의 모든 차이점을 설명하지는 않는다고 덧붙였다.
그러나 Paternostro는 그럼에도 불구하고 실험은 앞으로 올 것들의 선구자 일 수 있다고 말했다. 실험자들은 양자 시스템을 제어 할 때 고전적인 행동의 기원에 대한 새로운 테스트를 고안 할 것이라고 그는 말했다. "나는 우리 가이 아이디어 중 일부를 배제하거나 확인할 결과를 얻기 위해 너무 오래 기다려야한다고 생각하지 않습니다."
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