parallax background
Tο Τμήμα Δημόσιας Διοίκησης του Παντείου Πανεπιστημίου και στο 1ο επιστημονικό πεδίο.
6 Φεβρουάριος, 2017
Προτεινόμενα θέματα Λατινικών-Γ’Λυκείου Ανθρωπιστικών Σπουδών.
13 Φεβρουάριος, 2017

"Τις τελευταίες δεκαετίες, στον τομέα της πληροφορικής, γίνεται μια προσπάθεια εκμετάλλευσης των ιδιοτήτων της Κβαντομηχανικής με τη δημιουργία κβαντικών υπολογιστών που θα χρησιμοποιούν το qubit (κβαντικό bit) σαν στοιχειώδη μονάδα πληροφορίας. Η ουσιαστική διαφορά με τους συμβατικούς υπολογιστές έγκειται στο γεγονός ότι ενώ οι σημερινοί χρησιμοποιούν το δυαδικό bit, που μπορεί να πάρει μία μονάχα από τις τιμές 0 ή 1, οι κβαντικοί υπολογιστές χρησιμοποιούν το qubit που μπορεί να είναι ταυτόχρονα και τα δύο, ως υπέρθεση των δύο καταστάσεων. "


Ο φυσικός του Εκπαιδευτικού Ομίλου "Πράξη και Πρόοδος", Γιατρομανωλάκης Γιάννης, γράφει ένα κείμενο για την γάτα του Schrodinger.

Ήταν η σχολή της Κοπεγχάχης που, παίρνοντας τη σκυτάλη από τον Albert Einstein και τη θεωρία της Σχετικότητας, μας προσέφερε την επόμενη μεγάλη θεωρία στην προσπάθεια της κατανόησης των νόμων που διέπουν τον κόσμο μας. Η θεμελίωση της Κβαντομηχανικής ήρθε να καλύψει όλα εκείνα τα κενά που η Νευτώνεια Μηχανική αδυνατούσε να καλύψει, με τον Bohr αρχικά και με τους Heisenberg και Schrodinger στη συνέχεια, έγινε μία από τις αγαπημένες θεωρίες των Φυσικών.

Σε γενικές γραμμές, στην Κβαντομηχανική, κάθε φυσικό σύστημα περιγράφεται από μια κυματοσυνάρτηση που περιέχει όλες εκείνες τις πληροφορίες που το αφορούν. H εξέλιξη αυτής της κυματοσυνάρτησης καθορίζεται από την εξίσωση του Schrodinger. Σύμφωνα με τη μαθηματική θεμελίωση της θεωρίας αυτής, για κάθε φυσικό μέγεθος αντιστοιχεί ένας τελεστής. Η μέτρηση του τελεστή όμως, όταν αυτή πραγματοποιείται, αλλάζει το σύστημα έτσι ώστε να περιγράφεται εκ νέου, όπως ορίζει η αρχή του φιλτραρίσματος.

Στο ξεκίνημα αυτής της νέας θεωρίας ο Erwin Schrodinger, ένας από τους θεμελιωτές της, προσπάθησε το 1935 με ένα νοητικό πείραμα να ερμηνεύσει την υπέρθεση καταστάσεων, το φαινόμενο δηλαδή κατά το οποίο ο αυθαίρετος συνδυασμός δύο καταστάσεων δίνει μία επίσης έγκυρη κατάσταση.

Στο πείραμα του, τοποθέτησε σε ένα κουτί μία γάτα, μια ραδιενεργή πηγή, έναν ανιχνευτή και μια φιάλη με δηλητήριο που έχει συνδεθεί με τον ανιχνευτή. Η διάσπαση του ραδιενεργού πυρήνα αποτελεί ένα κβαντικό φαινόμενο και έχει 50% πιθανότητα να συμβεί ή να μην συμβεί, στο χρόνο που θα πραγματοποιήσουμε το πείραμα. Εάν συμβεί, θα ανιχνευτεί και θα προκαλέσει την απελευθέρωση του δηλητηρίου που θα σκοτώσει τη γάτα μας. Εμείς φυσικά δεν μπορούμε να γνωρίζουμε εάν ο πυρήνας διασπαστεί ή όχι αφού κάτι τέτοιο δεν μπορεί να προβλεφθεί. Συνέπεια του παραδόξου αυτού είναι να μην γνωρίζουμε εάν το δηλητήριο έχει απελευθερωθεί κι έτσι να μην γνωρίζουμε εάν η γάτα είναι νεκρή ή ζωντανή.

Καταλήγουμε με τη γάτα μας να είναι εν δυνάμει ζωντανή και νεκρή, χωρίς να μπορούμε να γνωρίζουμε τι από τα δύο συμβαίνει παρά μόνο εάν ανοίξουμε το κουτί. Ανοίγοντας όμως το κουτί και παρατηρώντας τελικά τη γάτα η αρχική κυματοσυνάρτηση που περιγράφει το σύστημα “καταρρέει” και πλέον η νέα κατάσταση θα περιγράφεται από την ιδιοσυνάρτηση της ιδιοτιμής που μετρήθηκε. Αυτό σημαίνει ότι μετά την πρώτη μέτρηση το σύστημα δεν θα είναι πια το ίδιο και κάθε επόμενη μέτρηση θα επαληθεύει την αρχική με 100% επιτυχία καταστρέφοντας τη διπλή ζωή του αθώου κατοικιδίου μας.

Αξίζει να σημειωθεί ότι κατά τον Everett, οι ισοπίθανες περιπτώσεις να ζει η αγαπημένη μας γάτα ή όχι, αποτελούν δύο διαφορετικές πραγματικότητες που τοποθετούνται σε δύο διαφορετικούς κόσμους, δύο παράλληλα σύμπαντα που δεν επικοινωνούν μεταξύ τους. Κι αντίστοιχα, κάθε επόμενο γεγονός που θα μπορεί να καταλήξει σε διαφορετικά αποτελέσματα θα δημιουργούσε ακόμα περισσότερα παράλληλα σύμπαντα, με τα οποία είμαστε καταδικασμένοι όμως να μην έρθουμε σε επαφή ποτέ.

Τις τελευταίες δεκαετίες, στον τομέα της πληροφορικής, γίνεται μια προσπάθεια εκμετάλλευσης των ιδιοτήτων της Κβαντομηχανικής με τη δημιουργία κβαντικών υπολογιστών που θα χρησιμοποιούν το qubit (κβαντικό bit) σαν στοιχειώδη μονάδα πληροφορίας. Η ουσιαστική διαφορά με τους συμβατικούς υπολογιστές έγκειται στο γεγονός ότι ενώ οι σημερινοί χρησιμοποιούν το δυαδικό bit, που μπορεί να πάρει μία μονάχα από τις τιμές 0 ή 1, οι κβαντικοί υπολογιστές χρησιμοποιούν το qubit που μπορεί να είναι ταυτόχρονα και τα δύο, ως υπέρθεση των δύο καταστάσεων.

Ταυτόχρονα, η κωδικοποίηση της πληροφορίας σε κβαντικές καταστάσεις εξασφαλίζει σε εμάς ότι κάθε παραβίαση μέσω της αποκάλυψης της σε έναν τρίτο, θα την έβγαζε από την κατάσταση υπέρθεσης κάνοντας σε εμάς γνωστή την παραβίαση αυτή. Τα παραπάνω, αν και σε πρώιμο στάδιο ακόμα, θα μας επιτρέπουν αφενός μεν πολύ ταχύτερους υπολογιστές, αφετέρου δε διασφάλιση της πληροφορίας.

Και κάπως έτσι, η μικρή και χαδιάρα γατούλα του Schrodinger έγινε το πιο διάσημο και αγαπημένο αιλουροειδές των Θετικών Επιστημών. Να έχεις μια όμορφη και μακρά ζωή ψιψίνα, σε όποιο παράλληλο σύμπαν εσύ επιλέξεις.

https://www.youtube.com/watch?v=sBeNazhQ4ak

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Αρέσει σε %d bloggers: