Schrödingerova kočka, zdroj: Pixabay, Pixabay License. Volné pro komerční užití.

Nejhmotnější Schrödingerova kočka má 16 mikrogramů

Dosud největšími systémy připravenými v kvantové superpozici byly skupiny atomů a molekul (které pak mohou fungovat jako qubity, např.). Na švýcarském ETH nyní Yiwen Chu s kolegy dokázali sestavil mnohem větší systém, malý krystal nacházející se v superpozici dvou oscilačních stavů.
V původním uspořádání rozhoduje o životě kočky rozpad radioaktivního atomu. Zde je namísto tohoto atomu supravodivý obvod, který může nabývat logických stavů 0 nebo 1 nebo superpozice obou z nich. Kočce odpovídá oscilující krystal. Vrstva piezoelektrického materiálu mezi obvodem a krystalem vytváří elektrické pole, jehož následkem oscilace krystalu mění tvar. Toto elektrické pole může být spojeno s elektrickým polem qubitu, a tudíž superpoziční stav qubitu může být přenesen na krystal.
Výsledkem je, že krystal nyní může oscilovat ve dvou směrech současně, tyto dva směry odpovídají živé a mrtvé kočce. 16 mikrogramů je hmotností někde uprostřed mezi kočkou a systémy atomů a molekul, kde byla superpozice zatím zkoumána.
Aby oscilační stavy opravdu odpovídaly živomrtvé kočce, měly by být makroskopicky rozlišitelné, měly by se tedy od sebe lišit více, než za co odpovídají tepelné/kvantové fluktuace, praví průvodní tisková zpráva. Což ale má být splněno a potvrdilo se měřením prostorové separace obou stavů pomocí supravodivého qubitu.
Studie publikovaná v Science by měla usnadnit konstrukci odolnějších kvantových bitů a nějak posunout řešení záhady, proč superpozice nepozorujeme v makrosvětě. (Poznámka: no ale vlastně ani v mikrosvětě, protože když se na superpozici, ať už kočku či qubit podíváme, tak zkolabuje…) Cílem je tedy konstruovat ještě větší superpozice. A za druhé: v elektronice probíhá miniaturizace, takže když se řekne, že qubit představuje atom, molekula, iont nebo dokonce foton, je to zdánlivě žádoucí. Není, protože takový objekt je extrémně citlivý na vnější šum a špatně se s ním pracuje. Hmotnější qubity by byly stabilnější, šlo by je lépe řídit, vydržely by delší výpočet atd.
Hmotnější systémy v superpozicích by se také mohly uplatnit jako součást detektorů pro měření gravitačních vln, detekci temné hmoty apod.

Marius Bild et al, Schrödinger cat states of a 16-microgram mechanical oscillator, Science (2023). DOI: 10.1126/science.adf7553
Zdroj: ETH Curych / Phys.org

Zemi před 2 miliony let zřejmě zasáhla chladná mezihvězdná mračna

Zhruba před 2 miliony let vypadala Země úplně jinak a naši předkové žili vedle šavlozubých …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close