Nowe badanie skupia się na tym, jak kot ze słynnego eksperymentu myślowego może powstać dzięki odrobinie sztuczek kwantowych.
W 1935 roku austriacki fizyk Erwin Schrödinger przyglądał się koncepcji zwanej „superpozycją”. Zjawisko to ma miejsce, gdy dwie fale spotykają się i oddziałują między sobą, co może prowadzić do różnych rezultatów w zależności od okoliczności. Koncepcję tę można dostrzec także w codziennym życiu, np. patrząc na fale rozchodzące się po tafli jeziora bądź słuchawki redukujące hałas.
Schrödinger nie był zwolennikiem ówczesnego rozumienia mechaniki kwantowej, która postulowała ideę superpozycji kwantowej zachodzącej do momentu interakcji cząstek lub zaobserwowania ich przez świat zewnętrzny. Aby zanegować ten pomysł, stworzył własny scenariusz, który nazwał „paradoksem kota”. Hipotetyczne zwierzę znajduje się w pojemniku wraz z licznikiem Geigera oraz niewielką ilością substancji radioaktywnej. Może ona rozpaść się w ciągu godziny, lub nie, a prawdopodobieństwo obu zdarzeń wynosi 50 procent.
Czytaj też: Akcelerator antymaterii pomoże zrozumieć fizykę cząstek elementarnych
Jeśli dojdzie do rozpadu, licznik go zarejestruje i zostanie uwolniony kwas cyjanowodorowy. Sęk w tym, że z perspektywy kwantowej, kot będzie zarówno żywy jak i martwy, dopóki nie otworzymy pojemnika. Schrödinger zamierzał w swoim scenariuszu kpić z superpozycji kwantowej, ale z czasem wielu fizyków dostrzegło sens w całym eksperymencie. Teraz z kolei naukowcy zaprojektowali kolejny, wykorzystujący dwadzieścia kubitów, czyli jednostek informacji kwantowej. Binarne bity mogą być przetwarzane tylko liniowo, odczytywane jako 0 lub 1. Ale mechanika kwantowa zakłada istnienie kubitów w spójnym stanie superpozycji, co badacze chcieli sprawdzić. W obrębie 20 kubitów istnieje ponad milion stanów superpozycji.
Zespół umieścił 20 splątanych bitów kwantowych w stanie superpozycji, bijąc dawny rekord wynoszący 14 z 2011 roku. Ustawili je na miejscu za pomocą laserów służących do chwytania pojedynczych atomów w procesie zwanym szczypcami optycznymi. Co ciekawe, jakiś czas temu naukowcy z Yale ogłosili, iż znaleźli sposób na uratowanie wspomnianego kota.
[Źródło: popularmechanics.com]
Czytaj też: Teraz możesz uzyskać darmowy dostęp do wszystkich wykładów z fizyki Richarda Feynmana
