«Самого тяжелого кота Шредингера» создали швейцарские физики

«Хайтек».Для объяснения квантовой механики австрийский физик Эрвин Шредингер придумал мысленный эксперимент. Он поместил кота в запертый металлический ящик с радиоактивным веществом, счетчиком Гейгера и колбой с синильной кислотой. В определенный период времени атом вещества с определенной вероятностью может распасться.

Это активирует счетчик Гейгера и запускает механизм, который разбивает колбу с ядом. В результате кот умирает.Поскольку сторонний наблюдатель не знает, распался ли атом, он также не знает, жив кот или мертв. Согласно квантовой механике в этот момент кот должен находиться в состоянии суперпозиции: он одновременно и жив, и мертв.

До сих пор ученые имитировали этот эксперимент на микроуровне: они использовали атомы или молекулы в состояниях квантово-механической суперпозиции.В своем исследовании швейцарские физики создали систему, в которой в роли кота выступают колебания в кристалле, а в роли капсулы с ядом слой сверхпроводящего пьезоэлектрического материала. Он создает электрическое поле, когда кристалл меняет форму при колебаниях. В такой системе суперпозиция кубита может быть передана кристаллу, в результате чего в нем наблюдаются колебания в двух направлениях одновременно.Чтобы колебательные состояния соответствовали «коту Шредингера», важно, чтобы они были макроскопически различимы, объясняют ученые.

Это означает, что расстояние между состояниями «вверх» и «вниз» должно быть больше, чем любые тепловые или квантовые флуктуации атомов внутри кристалла.Исследователи измерили пространственное разделение двух состояний с помощью сверхпроводящего кубита. Оно оказалось достаточно большим, чтобы четко различать состояния. «Поместив два состояния колебаний кристалла в суперпозицию, мы фактически создали кота