Je pravděpodobné, že jste slyšeli o Schrödingerově kočičím paradoxu. Hovoříme o hypotetické kočce uvnitř krabičky, která je současně ve dvou stavech - živých a mrtvých - dokud ji neotevřeme, abychom se podívali. Toto je tzv. Kvantová superpozice. Fyzici na Yale University tak přišli na to, jak uložit oba stavy kočky do dvou krabic najednou. Vědci sdíleli svou práci na stránkách časopisu Science.
Technicky vzato, neexistuje žádná kočka. Mluvíme o takzvaném „kočičím stavu“, jehož roli hrají dvě (nebo více) částice, které jsou současně ve dvou různých státech. Po desetiletí byla Schrödingerova kočka jen hypotetickým experimentem, ale v roce 2005 US National Institute of Standards and Technology ve skutečnosti vytvořil skutečný „kočičí stav“v laboratorním prostředí. K tomu použili šest atomů ve „spin-up stavu“a „„ spin-down “stavu. Pro snazší pochopení si představte hodiny jedoucí současně i proti směru hodinových ručiček. Od té doby se jejich experimenty s „stavy koček“prováděly s fotony.
Fyzici na univerzitě v Yale zase dokázali dosáhnout nové úrovně. Fotony nepoužívali pouze v kvantové superpozici stavů, ale také je zapletli. Jinými slovy, dosáhli toho, že když se změní stav jednoho fotonu, změní se stav jiného fotonu, i když jsou od sebe odděleny. Je třeba poznamenat, že se jedná o jeden z nejsložitějších, nejasných a bizarních aspektů kvantové mechaniky. Albert Einstein jednou nazýval všechny tyto „děsivé akce na dálku“.
"Dostali jsme dvě malé a jednoduché Schrödingerovy kočky, a to jak ve svých krabicích, tak ve stavu zapletení."
Vědci postavili malou komnatu se dvěma oddělenými hliníkovými dutinami, aby vytvořili jmění. Mikrovlnné fotony umístěné uvnitř začaly bít do stěn dutin, a díky tomu je vědci dokázali kombinovat s umělým atomem supravodivého safíru. Výsledkem jsou dva druhy živých / mrtvých koček vyrobených z mikrovlnného světla a jsou ve dvou různých krabicích současně.
"Máme velkou a inteligentní kočku." Nezůstává v jedné krabici, protože kvantový stav je rozdělen na dvě dutiny a nelze jej popsat samostatně, “říká vedoucí autor studie, Chen Wang.
"Můžete také zvážit alternativu, ve které jsou dvě malé a jednoduché Schrödingerovy kočky, každá ve své vlastní krabici, ve zmateném stavu."
Výzkum jako je tento je velmi důležitý pro budoucnost kvantového počítání. Na rozdíl od klasických počítačů, které používají bity, které jsou nuly a ty, kvantové počítače ukládají informace do tzv. Qubits. Qubits, podle pořadí, může být ve dvou stavech najednou - nula a jeden - stejně jako Schrödingerova kočka může být současně ve stavech „živých“a „mrtvých“, dokud to nikdo nepozoruje. Můžeme říci, že stav superpozice je velmi křehký. Kvantové informace proto musí být chráněny před jakýmkoli druhem environmentálního hluku. Koneckonců, nejmenší interference - například jeden foton se srazí s atomem, který se používá pro kódování a ukládání vašich informací - okamžitě způsobí, že celý systém „dekóduje“. Jinými slovy, superpozice kvantového stavu bude ztracena,což povede k zhroucení celého systému.
Propagační video:
Studium stavů, ve kterých může být „kočka“, je zajímavé, protože může být velmi užitečné pro ukládání kvantových informací. A schopnost vytvářet kočičí stavy ve dvou různých krabicích je podle spoluautora studie Roberta Scholskoffa „prvním krokem k vytvoření logické operace mezi dvěma kvantovými bity a otevření možnosti opravy chyb.“
NIKOLAY KHIZHNYAK