Valószínű, hogy hallottál a Schrödinger-macska paradoxonjáról. Egy hipotetikus macskáról beszélünk egy dobozban, amely egyszerre két állapotban van - él és halott -, amíg kinyitjuk a dobozt, hogy nézzen. Ez az úgynevezett kvantum-szuperpozíció. Tehát a Yale Egyetem fizikusai kitalálták, hogyan lehet a macska mindkét állapotát egyszerre két dobozban tárolni. A tudósok megosztották munkájukat a Science magazin oldalain.
Technikai szempontból nincs macska. Az úgynevezett "macskás állapotról" beszélünk, amelynek szerepét két (vagy több) részecske játszik, amelyek egyidejűleg két különböző állapotban vannak. A Schrödinger-macska évtizedek óta csak hipotetikus kísérlet volt, ám 2005-ben az Egyesült Államok Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézete laboratóriumi környezetben valóban sikeresen létrehozott egy igazi „macskaállamot”. Ehhez hat atomot használtak "spin up" és "spin down" állapotban. A megértés megkönnyítése érdekében képzelje el az óramutató járásával megegyezően járó óramutató járásával megegyező irányban. Azóta a "macskaállapotokkal" kísérleteket fotonokkal végezték.
A Yale Egyetem fizikusai viszont újabb szintet tudtak elérni. Nemcsak fotonokat használtak az államok kvantum-szuperpozíciójában, hanem belegabalyodtak hozzájuk is. Más szavakkal, elérték azt, hogy ha az egyik foton állapota megváltozik, akkor egy másik foton állapota megváltozik, még akkor is, ha elválasztják egymástól. Meg kell jegyezni, hogy ez a kvantummechanika egyik legösszetettebb, leginkább zavaró és bizarr aspektusa. Albert Einstein egyszer ezt az egész "félelmetes cselekedetnek" nevezte.
"Két kicsi és egyszerű Schrödinger macskánk van, mind a dobozukban, mind a kettő egymásba szorulva."
A vagyon megteremtése érdekében a tudósok egy kis kamrát építettek két különálló alumínium üreggel. A belsejébe helyezett mikrohullámú fotonok megütötte az üregek falát, és ennek köszönhetően a tudósok képesek voltak kombinálni őket egy szupravezető zafír mesterséges atomjával. Ennek eredményeként kétféle élő / elhullott macska készül mikrohullámú fényből, és egyszerre két különböző dobozban van.
- Van egy nagy és okos macskánk. Nem marad egyetlen dobozban, mivel a kvantumállapot két üreg között van felosztva, és nem külön lehet leírni”- mondja Chen Wang a tanulmány vezető szerzője.
"Megfontolhatja azt az alternatívát is, amelyben két kicsi és egyszerű Schrödinger macska, mindegyik a saját dobozában, zavart állapotban van."
Az ilyen kutatás nagyon fontos a kvantumszámítás jövője szempontjából. A klasszikus számítógépekkel ellentétben, amelyek biteket használnak, amelyek nullák és egyek, a kvantumszámítógépek úgynevezett kvitekben tárolják az információkat. A Qubits viszont lehet két állapotban egyszerre - nulla és egy - ugyanúgy, mint Schrödinger macska lehet egyszerre "él" és "halott" állapotban, mindaddig, amíg senki nem figyeli. Azt mondhatjuk, hogy a szuperpozíció állapota nagyon törékeny. Ezért a kvantuminformációkat meg kell védeni mindenféle környezeti zajtól. Végül is a legkisebb zavar - például egy foton ütközik egy atommal, amelyet az információ kódolására és tárolására használnak - azonnal az egész rendszert "díszíti". Más szavakkal, a kvantumállapot szuperpozíciója elveszik,ami az egész rendszer összeomlásához vezet.
Promóciós videó:
Azoknak az állapotoknak a tanulmányozása, amelyekben egy "macska" lehet, érdekes, mert nagyon hasznos lehet a kvantuminformációk tárolására. És Robert Scholskoff tanulmány társszerzője szerint a macskaállapotok két különböző dobozban történő létrehozásának képessége "az első lépés a két kvantumbit közötti logikai művelet létrehozása és a hibajavítás lehetősége felé".
NIKOLAY KHIZHNYAK