Експеримент з “квантовим котом”: вчені зробили дивовижне відкриття

Китайські фізики завдяки експерименту з “квантовим котом” змогли створити рекордно довгу квантову суперпозицію. Цей результат відкриває багато нових можливостей для подальших пошуків дивних квантових явищ.

Про це повідомляє IFLScince з посиланням на дослідження, яке опубліковано на сервері препринтів arXiv.

Зазвичай квантові суперпозиції не є дуже тривалими, адже переходять з одного стану в інший протягом частки секунди, однак фізикам з Китаю вдалося підтримувати цей стан протягом рекордних понад 20 хв. Підтримання квантових станів стабільними протягом такого тривалого часу може допомогти вченим проводити точніші вимірювання і краще обробляти інформацію у квантових комп’ютерах. Окрім того, вчені вважають, що це також дозволить виявити раніше невідомі квантові явища.

Для експерименту фізики використали 10 тис. атомів ітербію, охолоджені майже до -273,15 градуса Цельсія, які були охоплені за допомогою світла. Кожен атом можна було контролювати з великою точністю. Він був поміщений у суперпозицію двох абсолютно різних станів. Це відомо, як стан “квантового кота”.

Згідно з відомим уявним експериментом з котом Шредінгера, у закритій коробці перебуває кіт, а поруч з ним – місткість з отрутою, яка може подіяти внаслідок випадкового квантового процесу. Допоки коробка закрита, неможливо дізнатися, живий кіт чи мертвий, адже немає змоги точно дізнатися про його стан. У цьому разі тварина перебуває у двох різних станах одночасно, що суперечить неквантовій реальності, у якій ми живемо.

У квантовому світі стани “квантового кота” є суперпозиціями, де різні квантові стани можуть існувати одночасно. Але неможливо сказати, який це стан, допоки коробка з твариною закрита. Тому кіт одночасно і живий, і мертвий.