Кот Шредингера теперь имеет двойника и они оба или живы, или мертвы

Кот Шредингера, вероятно, наиболее известная и трагическая фигура во всей квантовой теории. Придуманный Эрвином Шредингером в 1935 году мысленный эксперимент включал в себя котенка в герметичной коробке, которая символизирует собой квантовую ловушку. После включения ловушка выпускает яд, который должен убить нашего незадачливого кошачьего друга. Что ж, теперь исследователи сделали еще один жестокий шаг вперед. По-видимому, у кота Шредингера теперь есть близнец, и их жизни взаимосвязаны, сообщает Washington Post.

Хитрость в оригинальном эксперименте заключается в том, что механизм ловушки зависит от процесса радиоактивного распада, который, согласно квантовой теории является вероятностным событие — он может произойти и непроизойти одновременно. Согласно одной из интерпретаций квантовой теории, реальное событие (распад или отсутствие распада) происходит только при наличии внешнего наблюдателя.

Другими словами, до тех пор пока коробка с кошкой внутри остается запечатанной, мы не можем утверждать, что кот жив или мертв. На самом деле, кот теоретически и жив, и мертв одновременно. Это странный эксперимент, но ведь мы говорим о квантовой механике.

Теперь исследователи повысили ставку, добавив еще один странный квантовый эффект в известный эксперимент. Это понятие, которое Эйнштейн лихо назвал «жуткое действие на расстоянии» и оно подразумевает существование двух отдельных частиц, которые тем не менее связаны друг с другом, таким образом, что любое изменение одной частицы вызывает аналогичное и одновременное изменение другой. Это не имеет никакого интуитивного смысла, но опять-таки, мы говорим с вами о квантовой механике.

Новый эксперимент провели в Йельском университете. Кошку, к счастью, заменили на субатомную частицу в коробке, взаимосвязанную с другой частицей в другой коробке. Теперь, открывая одну коробку, ученые могут влиять на состояние частицы в другой коробке, даже если события внутри второго ящика не имеют внешнего наблюдателя. Другими словами, вероятностное квантовое состояние во втором поле может изменяться даже не имея прямого наблюдения.

Основное применение эксперимент должен найти в дальнейшем развитии технологии квантовых вычислений, сообщает портал https://advermedia.com.ua/. В основном, квантовые вычисления строятся на использовании вероятностных битов таким образом, что время обработки данных может быть практически устранено, что приведет к появлению сверхбыстрых компьютеров будущего. Единственная проблема заключается в том, что веротяностное состояние (состояние суперпозиции) нестабильно, поэтому ошибки, возникающие при квантовых квычислениях, трудно исправить. Эксперимент команды Йельского университета предлагает способ обойти эту проблему.

«Оказывается, «кошачьи» состояния — очень эффективный подход к хранению квантовой информации с избыточностью, необходимой для реализации квантовой коррекции ошибок. Генерация кота в двух коробках является первым шагом на пути к логической операции между двумя квантовыми битами в ошибко-исправляемых образах,» — пояснил соавтор исследования Роберт Шелкопф.