Кот шрёдингера сохранил суперпозицию после распила на две коробки

Учёные из Йельского университета преподали маленькой урок квантовой волшебстве посредством новой версии известного мысленного опыта Эрвина Шрёдингера с котом, что находится в квантовой суперпозиции, другими словами в двух состояниях в один момент. Это в полной мере простое состояние квантовых частиц, к примеру, фотонов. Суперпозиция сохраняется, пока не произведут измерение, по окончании чего фотон выбирает одно из двух вероятных состояний.

на данный момент физики вывели опыт на новый уровень. Учёные распилили мнимого кота на две половины (Alice и Bob) и положили их в две коробки. Опыт провели в настоящих лабораторных условиях.

Роль кота Шрёдингера игрались электромагнитные волны.

На протяжении опыта для электромагнитных частиц сконструировали два алюминиевых коробки — микроволновых резонатора, в которых фотоны смогут существовать лишь на определённых длинах волн. Резонаторы связали между собой каналом из сверхпроводящего алюминиевого проводника и сапфирового чипа, по которому проходит электрический сигнал.

Параметры двух коробок

Сущность опыта в том, что в резонаторы запускали «запутанные» фотоны, другими словами фотоны, связанные между собой на квантовом уровне. Физики определили, что спутанность фотонов вправду сохраняется в коробках. Другими словами в случае если в первом коробке фотон принял определённое состояние, то у связанного с ним фотона во втором коробке — противоположное состояние.

Иначе говоря у связанных фотонов в любой момент времени два противоположных состояния, как у кота Шрёдингера.

«Механическим аналогом этого возможно маятник, что движется влево и вправо в один момент», — растолковал Чен Ван (Chen Wang), один из авторов научной работы.

Кот шрёдингера сохранил суперпозицию после распила на две коробки

Дабы доказать спутанность фотонов без измерения их состояния, физики подсчитывали количество фотонов в каждом коробке, пишет New Scientist. В каждом из них время от времени было чётное количество фотонов, а время от времени — нечётное, но сумма всегда была чётной, что соответствует целостному состоянию кота Шрёдингера.

Так, кот Шрёдингера и квантовая запутанность вправду сохраняются при разделении на две половины — это основной принцип в технологии создания квантовых компьютеров.

Научная работа размещена в издании Science (doi: 10.1126/science.aaf2941).

Физика — Квантовая теория. Кот Шрёдингера и двойная щель.


Темы которые будут Вам интересны: