Probabil, ai auzit despre paradoxul pisicii lui Schrödinger. Vorbim despre o pisică ipotetică în interiorul unei cutii, care se află simultan în două stări - vie și moartă - până când deschidem cutia pentru a privi. Aceasta este așa-numita superpoziție cuantică. Așadar, fizicienii de la Universitatea Yale și-au dat seama cum să stocheze ambele stări ale unei pisici în două cutii simultan. Oamenii de știință și-au împărtășit munca în paginile revistei Science.
Tehnic vorbind, nu există pisică. Vorbim despre așa-numita „stare de pisică”, al cărei rol este jucat de două (sau mai multe) particule care sunt simultan în două stări diferite. Timp de zeci de ani, Pisica lui Schrödinger a fost doar un experiment ipotetic, dar în 2005, Institutul Național de Standarde și Tehnologie din SUA a creat cu succes o adevărată „stare a pisicii” într-un cadru de laborator. Pentru a face acest lucru, ei au folosit șase atomi în „starea de rotire” și în „starea de întoarcere”. Pentru a înțelege mai ușor, imaginați-vă un ceas care merge în sensul acelor de ceasornic și în sensul acelor de ceasornic în același timp. De atunci, experimentele lor cu „stări de pisici” au fost efectuate cu fotoni.
Fizicienii de la Universitatea Yale, la rândul lor, au reușit să atingă un nou nivel. Nu numai că au folosit fotoni într-o superpoziție cuantică de stări, ci i-au încurcat. Adică, cu alte cuvinte, au obținut că atunci când starea unui foton se schimbă, starea unui alt foton s-ar schimba, chiar dacă sunt despărțiți unul de celălalt. Trebuie menționat că acesta este unul dintre cele mai complexe, confuze și bizare aspecte ale mecanicii cuantice. Albert Einstein a numit odată toată această „acțiune înfiorătoare la distanță”.
„Avem două pisici mici și simple ale lui Schrödinger, atât în cutiile lor, cât și în ambele situații.
Pentru a crea averea, oamenii de știință au construit o cameră mică cu două cavități de aluminiu separate. Fotonii cu microunde amplasați în interior au început să lovească pereții cavităților și, datorită acestui fapt, oamenii de știință au reușit să le combine cu un atom artificial de safir supraconductor. Rezultatul este două feluri de pisici vii / moarte, făcute din lumină cu microunde și sunt în două cutii diferite în același timp.
„Avem o pisică mare și inteligentă. Nu rămâne într-o cutie, deoarece starea cuantică este împărțită între două cavități și nu poate fi descrisă separat”, spune autorul principal al studiului, Chen Wang.
"De asemenea, puteți lua în considerare alternativa, în care două pisici mici și simple Schrödinger, fiecare în propria cutie, sunt într-o stare confuză."
Cercetări de acest fel sunt foarte importante pentru viitorul calculului cuantic. Spre deosebire de computerele clasice, care folosesc biți, care sunt zerouri și altele, calculatoarele cuantice stochează informații în așa-numitele qubits. La rândul său, Qubits pot fi în două state simultan - zero și una - la fel cum pisica lui Schrödinger poate fi simultan în stări „vii” și „moarte”, atâta timp cât nimeni nu observă. Putem spune că starea de suprapunere este foarte fragilă. Prin urmare, informațiile cuantice trebuie protejate de orice fel de zgomot de mediu. La urma urmei, cea mai mică interferență - de exemplu, un foton se ciocnește cu un atom care este folosit pentru a codifica și stoca informațiile dvs. - va determina imediat „decorarea” întregului sistem. Cu alte cuvinte, se va pierde superpoziția stării cuantice,ceea ce va duce la prăbușirea întregului sistem.
Video promotional:
Studierea statelor afirmă că o „pisică” poate fi interesantă deoarece poate fi foarte utilă pentru stocarea informațiilor cuantice. Și abilitatea de a crea stări pisică în două căsuțe diferite, potrivit coautorului studiului Robert Scholskoff, este „primul pas către crearea unei operații logice între doi biți cuantici și deschiderea posibilității de corectare a erorilor”.
NIKOLAY KHIZHNYAK
