Sjansen er stor for at du har hørt om Schrödingers katteparadoks. Vi snakker om en hypotetisk katt inne i en boks, som samtidig er i to tilstander - levende og død - til vi åpner boksen for å se. Dette er den såkalte kvantesuperposisjonen. Så, fysikere ved Yale University fant ut hvordan de skulle lagre begge tilstandene til en katt i to bokser på en gang. Forskere delte arbeidet sitt på sidene til Science magazine.
Teknisk sett er det ingen katt. Vi snakker om den såkalte "kattetilstanden", som rollen spilles av to (eller flere) partikler som samtidig er i to forskjellige tilstander. I flere tiår var Schrödingers katt bare et hypotetisk eksperiment, men i 2005 skapte faktisk det amerikanske nasjonale instituttet for standarder og teknologi en ekte "kattestat" i et laboratorium. For å gjøre dette brukte de seks atomer i "spin up state" og i "spin down state". For å gjøre det lettere å forstå, kan du tenke deg en klokke som går medurs og mot klokken samtidig. Siden den gang har eksperimentene deres med "kattetilstander" blitt utført med fotoner.
Fysikere ved Yale University kunne på sin side nå et nytt nivå. De brukte ikke bare fotoner i en kvantesuperposisjon av tilstander, de floket dem også. Det vil si at de med andre ord oppnådde at når tilstanden til ett foton endres, ville tilstanden til en annen foton endres, selv om de er atskilt fra hverandre. Det skal bemerkes at dette er en av de mest komplekse, forvirrende og bisarre aspektene ved kvantemekanikk. Albert Einstein kalte en gang all denne "uhyggelige handlingen på avstand."
"Vi fikk to små og enkle Schrödingers katter, begge i kassene deres og begge i en tilstand av sammenfiltring."
For å skape formuen, bygde forskerne et lite kammer med to separate aluminiumshulrom. Mikrobølgefotonene som ble plassert inne begynte å treffe veggene i hulrommene, og takket være dette klarte forskere å kombinere dem med et kunstig atom av supraledende safir. Resultatet er to slags levende / døde katter laget av mikrobølgelys og er i to forskjellige bokser på samme tid.
“Vi har en stor og smart katt. Den forblir ikke i en boks, siden kvantetilstanden er delt mellom to hulrom og ikke kan beskrives separat, sier hovedforfatter av studien, Chen Wang.
"Du kan også vurdere alternativet, der to små og enkle Schrödingers katter, hver i sin egen boks, er i en forvirret tilstand."
Forskning som dette er veldig viktig for fremtiden for kvanteberegning. I motsetning til klassiske datamaskiner, som bruker biter, som er nuller og en, lagrer kvante datamaskiner informasjon i såkalte qubits. Qubits kan på sin side være i to tilstander samtidig - null og én - akkurat som Schrödingers katt kan være samtidig i tilstander "levende" og "død" så lenge ingen observerer. Vi kan si at superposisjonstilstanden er veldig skjør. Derfor må kvanteinformasjon være skjermet for enhver form for miljøstøy. Tross alt vil den minste interferens - for eksempel ett foton kollidere med et atom som brukes til å kode og lagre informasjonen din - umiddelbart føre til at hele systemet "dekoder". Med andre ord, superposisjonen til kvantetilstanden vil gå tapt,noe som vil føre til krasj i hele systemet.
Salgsfremmende video:
Å studere tilstandene som en "katt" kan være i, er interessant fordi det kan være veldig nyttig for lagring av kvanteinformasjon. Og muligheten til å lage kattetilstander i to forskjellige bokser, ifølge studieforfatter Robert Scholskoff, er "det første skrittet mot å skape en logisk operasjon mellom to kvantebiter og åpne for muligheten for feilretting."
NIKOLAY KHIZHNYAK
