Котката на Шрьодингер се раздели на две

Физици от Йейлския университет са „отгледали“ нова порода на котката на Шрьодингер, като я „разрязали“ на две – тя може да бъде не само едновременно жива и мъртва, но и да се намира едновременно в две различни точки, става ясно от статия, публикувана в Science.

Котката на Шрьоодингер е мисловен експеримент, предложен от австрийския физик Ервин Шрьодингер през 1935 година. В затворена кутия се поставят котка и механизъм, който отваря капсула с отрова в случай на разпадане на радиоактивен атом (което може да се случи, но може и да не се случи).

В съответствие с принципите на квантовата физика котката се явява едновременно и жива, и мъртва. Оттук води своето начало терминът квантова суперпозиция – съвкупност от всички състояния, вкоито може едновременно да се намира котката. Днес физиците активно се опитват да създадат котка на Шрьодингер, която да може да се види с невъоръжено око.

Роберт Шоелкопф (Robert Schoelkopf) от Йейлския университет (САЩ) е колегите му „отгледали“ усъвършенстван модел на това квантово „животно“, като се научили да разделят котката на Шрьодингер на отделни, но все пак зависещи една от друга части.

Схема на клетката за котката на Шрьодингер, разрязана на две. © Wang et al./Science 2016

„Кутията“ за котката представлява два специални микровълнови резонатора, в които се създават такива условия, че фотоните, частици светлина, могат да съществуват в тях само на определени дължини на вълната. Тези резонатори са свързани помежду си с помощта на затворен свръхпроводник, който в дадения случай играе ролята на изкуствен атом.

Ако в тези камери се пуснат няколко фотона, заплетени помежду си на квантово ниво, то цялата тази конструкция се превръща в една котка на Шрьодингер, разделена на две части – това, което се случва с фотоните в един от резонаторите, ще се отразява на съдбата на частиците във втората камера.

Интересното е, че за съществуването на „котката“ може да се разбере само ако се отворят и двете „кутии“ – в противен случай наблюдателят ще види несвързани помежду си фотони.

Като използвали въпросната „клетка“, физиците успели да създадат изключително големи котки на Шрьодингер, които се състоят отповече от 80 фотона, а това приближава учените към реализацията на макроскопична версия на подобен експеримент, в който да може да се види „котката“ с невъоръжено око.

С нейна помощ физиците могат да разберат защо ние не виждаме проявленията на „странностите“ на квантовата механика във всекидневния живот.

По думите на Шоелкопфа неговата „котка“ на първо място ще бъде интересна на физиците, занимаващи се с разработката на квантови компютри, тъй като неговата клетка се явява едновременно и клетка квантова памет с рекорден засега срок на работа, и уред за корекция на грешки при квантови изчисления.