श्रोडिंगर की बिल्ली में एक चोटी को छीनने का एक तरीका हो सकता है - प्रसिद्ध फेलिन-आधारित विचार प्रयोग जो कि उप-परमाणु कणों के रहस्यमय व्यवहार का वर्णन करता है - बिना स्थायी रूप से (काल्पनिक) जानवर को मारने के।
अशुभ, काल्पनिक बिल्ली एक बॉक्स के अंदर एक साथ जीवित और मृत है, या "मृत" और "जीवित" राज्यों के सुपरपोजिशन में मौजूद है, जैसे कि एक ही समय में कई राज्यों के सुपरपोजिशन में उप-परमाणु कण मौजूद हैं। लेकिन बॉक्स के अंदर देखने से बिल्ली की स्थिति बदल जाती है, जो तब जीवित या मृत हो जाती है।
अब, हालांकि, न्यू जर्नल ऑफ फिजिक्स में 1 अक्टूबर को प्रकाशित एक अध्ययन में बिल्ली को संभवतः जीने या मरने के लिए मजबूर किए बिना रास्ता देखने का तरीका बताया गया है। ऐसा करने में, यह वैज्ञानिकों को भौतिकी में सबसे मौलिक विरोधाभासों में से एक की समझ को आगे बढ़ाता है।
हमारे साधारण, बड़े पैमाने पर दुनिया में, किसी वस्तु को देखने से उसे बदलना प्रतीत नहीं होता है। लेकिन पर्याप्त में ज़ूम करें, और यह मामला नहीं है।
जापान के हिरोशिमा विश्वविद्यालय में भौतिकी के एसोसिएट प्रोफेसर होल्गर एफ। होफमैन ने कहा, "हम आम तौर पर सोचते हैं कि हम जिस कीमत की तलाश में हैं वह कुछ भी नहीं है।" "यह सही नहीं है। देखने के लिए, आपके पास प्रकाश होना चाहिए, और प्रकाश वस्तु को बदलता है।" ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रकाश का एक भी फोटॉन ऊर्जा को उस वस्तु से दूर स्थानांतरित करता है जो आप देख रहे हैं।
हॉफमैन और कार्तिक पाटेकर, जो उस समय हिरोशिमा विश्वविद्यालय में एक स्नातक छात्र थे और अब भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान बॉम्बे में हैं, आश्चर्यचकित थे कि क्या "कीमत चुकाए बिना" देखने का कोई तरीका था। वे एक गणितीय ढांचे पर उतरे जो प्रारंभिक बातचीत (बिल्ली को देखकर) को रीडआउट से अलग करता है (यह जानते हुए कि यह जीवित है या मृत है)।
हॉफमैन ने कहा, "हमारी मुख्य प्रेरणा उस रास्ते को बहुत ध्यान से देखना था जिस तरह से क्वांटम माप होता है।" "और मुख्य बिंदु यह है कि हम माप को दो चरणों में अलग करते हैं।"
ऐसा करने से, हॉफमैन और पाटेकर यह मानने में सक्षम हैं कि प्रारंभिक बातचीत में शामिल सभी फोटॉन, या बिल्ली को देखते हुए, बिल्ली के राज्य के बारे में कोई जानकारी खोए बिना कब्जा कर लिया जाता है। इसलिए रीडआउट से पहले, बिल्ली की स्थिति के बारे में जानने के लिए सब कुछ है (और इसके बारे में और इसे कैसे बदल रहा है) अभी भी उपलब्ध है। यह केवल तभी होता है जब हम उस जानकारी को पढ़ते हैं जिससे हम उसमें से कुछ खो देते हैं।
"क्या दिलचस्प है कि रीडआउट प्रक्रिया दो प्रकार की सूचनाओं में से एक का चयन करती है और दूसरे को पूरी तरह से मिटा देती है," हॉफमैन ने कहा।
यहां बताया गया है कि कैसे उन्होंने श्रोडिंगर की बिल्ली के संदर्भ में अपने काम का वर्णन किया। कहो कि बिल्ली अभी भी बॉक्स में है, लेकिन यह निर्धारित करने के लिए कि बिल्ली जीवित है या मृत, अंदर देखने के बजाय, आपने बॉक्स के बाहर एक कैमरा स्थापित किया है जो किसी भी तरह इसके अंदर की तस्वीर ले सकता है (विचार प्रयोग के लिए,) इस तथ्य को अनदेखा करें कि भौतिक कैमरे वास्तव में उस तरह से काम नहीं करते हैं)। एक बार तस्वीर लेने के बाद, कैमरे में दो तरह की जानकारी होती है: तस्वीर के परिणामस्वरूप बिल्ली कैसे बदली गई (शोधकर्ताओं ने क्वांटम टैग कहा है) और क्या बातचीत के बाद बिल्ली जीवित या मृत है। उस जानकारी में से कोई भी अभी तक खो गया है। और इस बात पर निर्भर करता है कि आप छवि को "विकसित" करने के लिए कैसे चुनते हैं, आप एक या दूसरे जानकारी को पुनः प्राप्त करते हैं।
एक सिक्के के बारे में सोचो, हॉफमैन ने लाइव साइंस को बताया। आप या तो यह जान सकते हैं कि क्या एक सिक्का फ़्लिप किया गया था या यदि वह वर्तमान में सिर या पूंछ है। लेकिन आप दोनों को नहीं जान सकते। क्या अधिक है, यदि आप जानते हैं कि एक क्वांटम प्रणाली कैसे बदली गई थी, और यदि वह परिवर्तन प्रतिवर्ती है, तो इसकी प्रारंभिक स्थिति को पुनर्स्थापित करना संभव है। (सिक्के के मामले में, आप इसे वापस फ्लिप करेंगे।)
"आपको हमेशा पहले सिस्टम को परेशान करना पड़ता है, लेकिन कभी-कभी आप इसे पूर्ववत कर सकते हैं," हॉफमैन ने कहा। बिल्ली के संदर्भ में, इसका मतलब है कि एक तस्वीर लेना, लेकिन बिल्ली को स्पष्ट रूप से देखने के लिए इसे विकसित करने के बजाय, इसे इस तरह से विकसित करना कि बिल्ली को अपनी मृत और जीवित लिम्बो अवस्था में वापस लाना।
महत्वपूर्ण रूप से, रीडआउट का विकल्प माप के संकल्प और इसकी गड़बड़ी के बीच एक व्यापार-बंद के साथ आता है, जो बिल्कुल समान हैं, कागज प्रदर्शित करता है। रिज़ॉल्यूशन क्वांटम सिस्टम से कितनी जानकारी निकाली जाती है और रिज़ॉल्यूशन यह बताता है कि सिस्टम अपरिवर्तनीय रूप से कितना बदला गया है। दूसरे शब्दों में, जितना अधिक आप बिल्ली की वर्तमान स्थिति के बारे में जानते हैं, उतना ही आपने इसे अनियमित रूप से बदल दिया है।
"मुझे जो आश्चर्य हुआ वह यह है कि गड़बड़ी को पूर्ववत करने की क्षमता का सीधा संबंध है कि आपको देखने योग्य जानकारी कितनी मिलती है," या भौतिक मात्रा वे माप रहे हैं, हॉफमैन ने कहा। "गणित यहाँ बहुत सटीक है।"
हालांकि पिछले काम ने क्वांटम माप में रिज़ॉल्यूशन और गड़बड़ी के बीच एक व्यापार बंद करने की ओर इशारा किया है, यह पेपर सटीक संबंध निर्धारित करने वाला पहला है, ऑस्ट्रेलियाई नेशनल यूनिवर्सिटी के एक सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी, माइकल हॉल ने एक ईमेल में लाइव साइंस को बताया।
"जहां तक मुझे पता है, किसी भी पिछले परिणाम में एक सटीक समानता से संबंधित संकल्प और अशांति का रूप नहीं है," हॉल ने कहा, जो अध्ययन में शामिल नहीं था। "यह कागज में दृष्टिकोण बहुत साफ करता है।"
