Neden "Schrödinger'in Kedisi" deneyi gerçekte asla gerçekleştirilemez?
Bu çok basit, çünkü "Schrödinger'in Kedisi" deneyi, makro dünyada kopyalanamayan mikro dünyayı açıklamak için makro dünyanın bilişini uyguluyor.
1924'te De Broglie ilk kez resmi olarak "dalga-parçacık ikiliğini" ortaya attı ve dalga-parçacık ikiliğinin sadece fotonlar için olmadığını belirtti.Elektronlar, protonlar ve nötronlar dahil tüm mikroskobik parçacıkların dalga-parçacık ikiliği olduğunu belirtti. Seks. Foton momentumu ve dalga boyu p = h / arasındaki ilişkiyi tüm mikroskobik parçacıklara genişletti ve m kütleli ve v hızındaki hareket eden parçacıkların da uçuculuğa sahip olduğuna dikkat çekti.Bu dalganın dalga boyu Planck'ın sabit h'ye eşittir ve Parçacık momentum mv oranı, yani = h / (mv). Bu ilişki daha sonra De Broglie formülü olarak adlandırıldı. Ve bu hipoteze göre, elektronlar, girişim ve kırınım gibi dalgalanma fenomenlerine de sahip olacak.
Elektron keşfi JJ Thomsonın oğlu PG Thomson da polikristalin üzerinde üretilen X-ışınlarına benzer kırınım modelleri elde etmek için polikristalin metal folyodan geçmek için yüksek hızlı elektronlar kullandı. Bu, elektronların uçuculuğunu kesin olarak doğruladı ve başka bir de Broglie dalgası sağladı. Sağlam bir temel. İkisi 1937'de birlikte Nobel Ödülü'nü kazandı.
Kuantum mekaniğinin kurucuları olan Kopenhag okulu, mikroskobik maddenin üst üste binmiş kaotik bir dalga hali olarak var olduğuna inanır; bir kez gözlemlendiğinde, hemen parçacık olmayı seçerler.
Kopenhag Okulu'nun lideri Bohr, insanların gerçek dünyada kesin sonuçlar elde edemeyeceğine inanıyor ve bu ölçümden bir sonraki ölçümün çeşitli sonuçlarının dağılım olasılığı hakkında sadece spekülasyon yapabileceğini iddia ediyor ve iki ölçüm arasında davranmayı reddediyor. Belirli bir açıklama yapın.
Ve bu tam olarak Einstein'ın görelilik teorisinin kabul edemeyeceği şeydir: Görelilik teorisi Newton'un mutlak uzay-zaman görüşünü altüst etse de, yine de kesin nedensellik ve determinizmi muhafaza eder.
Einstein'ın bir müttefiki olarak Schrödinger, Bohr'un bakış açısına katılamadı, bu yüzden "Schrödinger'in kedisi" ni önerdi.
Schrödinger, bir kutuda bir kedi ve az miktarda radyoaktif malzeme olduğunu öne sürdü. Bundan sonra, radyoaktif maddenin çürümesi ve kediyi öldürmek için zehirli gaz salması olasılığı% 50, radyoaktif malzemenin çürümemesi ve kedinin hayatta kalması ihtimali% 50'dir.
Klasik fiziğe göre bu iki sonuçtan birinin kutuda gerçekleşmesi gerekir ve dışarıdaki gözlemci ancak kutunun içindeki sonucu ancak açıldığında bilebilir.
Ancak kuantum dünyasında, kutu kapatıldığında, tüm sistem her zaman belirsizlik dalga durumunu, yani kedinin yaşam ve ölüm süperpozisyonunu korur. Kedinin ölü mü diri mi olduğu ancak kutu açıldıktan sonra anlaşılabilir.
Gerçek dünyada, bir kedi nasıl bir yaşam ve ölüm halinde olabilir? Schrödinger, bunun Bohr için çok iyi bir yalanlama olduğunu düşünüyor, ancak bir sorunu gözden kaçırdı.Mikro dünya gerçek dünyadan farklı.
Makro dünyanın bilişi mikro dünyaya uygulanamaz.Kantum mekaniğinin temel ilkesi, parçacıkların bir üst üste binme durumunda var olabilmeleri ve aynı anda iki zıt özelliğe sahip olmalarıdır ki buna dalga-parçacık ikiliği diyoruz.
Günlük hayatta sıklıkla "ya A ya da B" seçimiyle karşı karşıya kalmamıza rağmen, mikrokozmosta "hem A hem de B" olmak kabul edilebilir.
Birçok deneyden sonra, kuantum süperpozisyonunun doğru olduğu, yani mikroskobik dünyada kedinin gerçekten "hem yaşam hem de ölüm" durumunda olduğu ve parçacıkların aynı anda iki durumda var olma kabiliyetine sahip olduğu kanıtlanmıştır.
Kuantum hesaplamayı mümkün kılan kuantum süperpozisyonunun özelliklerine dayanmaktadır Kuantum hesaplama aynı zamanda dördüncü sanayi devriminin motoru olarak da bilinir.
Geleneksel bilgisayarların her bir biti 0 veya 1 olduğundan ve kuantum bilgisayarlarda kübit, kuantum bilgisayarların geleneksel bilgisayarların hayal edemeyeceği süper hesaplama gücüne sahip olmasını sağlayan 0 ve 1 kuantum süperpozisyon durumunda olabilir.
Örneğin, x = 0 ise A'yı çalıştırın; x = 1 ise B'yi çalıştırın.
Geleneksel bilgisayarlar her zaman bir kerede yalnızca bir mantık dalı çalıştırır; A veya B veya her ikisi birden.
Ancak bir kuantum bilgisayarda, X değişkeni, hem 1 hem de 0 olan bir kuantum süperpozisyon durumudur, bu nedenle A ve B'yi aynı anda tek bir hesaplamada çalıştırabilir. Buna kübit veya kübit de denir. Kuantum bilgisi için bir ölçü birimi haline geldi.
Başka bir deyişle, geleneksel bilgisayarlar 0 ve 1'i kullanır ve kuantum bilgisayarlar da 0 ve 1'i kullanır, ancak fark, 0 ve 1'in aynı anda hesaplanabilmesidir. Klasik sistemde, bir bit aynı anda 0 veya 1'dir, ancak bir kübit, 0 ve 1'in kuantum süperpozisyonudur. Bu, kuantum bilgisayar hesaplamasının özelliğidir.
Yani kübit sayısını 10'a çıkarırsak, geleneksel bilgisayarın 2 ^ 10 = 1024 defa hesaplaması gerekir. Bir kuantum bilgisayarın kaç hesaplama yapması gerekir?
Hala bir kez.
100, 1.000, 10.000 veya daha fazla kübit sayısını ekleyelim, boşluğu görüyor musunuz? Mevcut bilgisayarlar on binlerce yıl çalışmak zorundadır ve kuantum bilgisayarlar bunu sadece birkaç dakika içinde yapabilir.
Einstein'ın ünlü sözü: "Tanrı zar atmaz", ancak Schrödinger'in kedisi en iyi argüman oldu: Tanrı zar atıyor gibi görünüyor.
"Schrödinger's Cat" deneyinin asla makroskopik dünyada kopyalanamayacağı kuantum süperpozisyonunun doğruluğu nedeniyledir, çünkü makroskopik madde "canlı ve ölü" durumda olamaz ve mikroskobik dünya ile makroskopik dünyanın farklı çalışma kuralları vardır.
