Существует мысленный эксперимент, символизирующий двойственность материи в субатомном мире квантовой физики, представляющий кошку, помещенную в закрытую коробку. Когда коробка открывается, кошка может быть или жива, или мертва, но мы не в силах предсказать, в каком состоянии будет представитель семейства кошачьих, пока коробка не откроется.
Однако статья, опубликованная в журнале Nature, может дать нам надежду.
В новом исследовании нам удалось "повернуть процесс вспять и воскресить кошку", - сказал Мишель Деворет, гарвардский физик и соавтор исследования.
Ранее считалось, что у кошки связанной с некой частицей, есть шансы 50 на 50 остаться в живых. Если частица распадется, кошка умрет и наоборот. Однако пока мы не откроем коробку, мы не узнаем, что произошло на самом деле.
Еще в 1990-х годах физики подозревали, что частицы распадаются не хаотично, а претерпевают определенные линейные изменения, прежде чем перейти в новое состояние. В то время ученые не имели возможности это проверить, так как, еще не существовало нужного оборудования для наблюдения.
И вот наконец, Уэльские физики смогли пучком света "просканировать" атом и отследить, как отраженный рассеянный свет сопровождает появление квантового скачка. Им удалось обнаружить, что квантовый скачок длиннее дискретного и, что скачок на различные дискретные энергетические уровни сопровождается своей траекторией полета.
После этого физики, уже зная, траекторию полета атома при переходе в новое состояние, смогли развернуть процесс в обратную сторону, прикладывая энергию в правильном направлении и степени.
Данное исследование имеет важное значение для различных научно-исследовательских лаборатории, типа Лазерного Интерферометра Гравитационно-Волновой Обсерватории (LIGO), где физики наблюдают за гравитационными волнами. У них на практике, существует большая проблема. При наблюдении гравитационных волн возникает, так называемый "квантовый шум", вызывающий сильные помехи, являющийся "проклятьем" для ученых, пытающих вести какие либо измерения.
Теперь же, благодаря проведенному исследованию, ученые наконец могут предсказать поведение частиц и приглушить "квантовый шум", так мешающий измерениям.
"Это немного похоже на вулканическое извержение", - говорит Деворет, - "В долговременной перспективе мы не можем предсказать последствия и изменения, но в краткосрочный период времени, можем определить откуда польется лава",