Истраживачи са ЕТХ Цириха произвели су механички резонатор у коме
Да објасни квантну механику, аустријскифизичар Ервин Шредингер смислио је мисаони експеримент. Мачку је ставио у закључану металну кутију са радиоактивном супстанцом, Гајгеровим бројачем и боцом цијановодоничне киселине. У одређеном временском периоду атом супстанце може да се распадне са одређеном вероватноћом. Ово активира Гајгеров бројач и покреће механизам који разбија боцу отрова. Као резултат, мачка умире.
Зато што спољни посматрач не знада ли се атом распао, он такође не зна да ли је мачка жива или мртва. Према квантној механици, у овом тренутку мачка би требало да буде у стању суперпозиције: и жива је и мртва. Научници су до сада имитирали овај експеримент на микро нивоу: користили су атоме или молекуле у стањима квантно механичке суперпозиције.&нбсп;
У свом истраживању стварали су швајцарски физичарисистем у коме улогу мачке имају вибрације у кристалу, а улогу капсуле са отровом је слој суперпроводног пиезоелектричног материјала. Ствара електрично поље када кристал мења облик док вибрира. У таквом систему, суперпозиција кубита се може пренети на кристал, што доводи до осцилација у два правца истовремено.
Шема експеримента:Вибрације унутар кристала и суперпроводног супстрата симулирају мачку и радиоактивни атом повезан са капсулом отрова из Шредингеровог мисаоног експеримента. Слика: Иивен Цху, ЕТХ Цирих
Да би вибрациона стања одговарала„Шредингерова мачка”, важно је да се макроскопски разликују, објашњавају научници. То значи да растојање између горњег и доњег стања мора бити веће од било које термалне или квантне флуктуације атома унутар кристала.&нбсп;
Истраживачи су мерили просторнораздвајање два стања помоћу суперпроводног кубита. Испоставило се да је довољно велика да јасно разликује државе. „Постављањем два вибрациона стања кристала у суперпозицију, у суштини смо створили Шредингерову мачку од 16 μг“, каже Евен Чу, професор на ЕТХ Цириху.
Истраживачи напомињу да су резултатиексперименти имају не само теоријски, већ и практични значај. На пример, квантне информације ускладиштене у кубитима могу се учинити поузданијим коришћењем стања "Шредингерове мачке", састављених од огромног броја атома у кристалу, уместо да се ослањају на појединачне атоме или јоне, као што се тренутно ради. Поред тога, осетљивост масивних објеката у стањима суперпозиције на спољашњу буку може се користити за прецизно мерење ситних поремећаја као што су гравитациони таласи или честице тамне материје.
Опширније:
Нова соларна ћелија обара светски рекорд ефикасности
Испоставило се шта се дешава са документима Леонарда да Винчија: почели су да се мењају
Слушајте звук соларне плазме како удара о Земљу
На корицама: уметничка илустрација Шредингерове мачке. Слика: Иивен Цху, ЕТХ Цирих