В 1935 году австрийский физик Эрвин Шрёдингер предложил знаменитый мысленный эксперимент, известный как «Кот Шрёдингера». Его цель — наглядно продемонстрировать парадоксы квантовой механики, в частности феномен суперпозиции. Этот феномен предполагает, что объект может одновременно находиться в нескольких состояниях или местах до момента измерения его свойств. Хотя такое поведение кажется невозможным в макромире, в квантовом мире оно является нормой.
Суть эксперимента заключается в следующем. Представьте себе коробку с котом, в которую помещены радиоактивный атом, детектор, молоточек и колба с ядом. Атом с вероятностью 50% может распасться в течение часа или остаться стабильным. Если распад происходит, детектор фиксирует это, молоточек разбивает колбу, и кот погибает от яда. Если атом не распадается, кот остается живым. Пока коробка закрыта, мы не знаем состояния кота, и согласно квантовой механике, он находится одновременно в живом и мёртвом состоянии.
Новое научное достижение
Согласно сообщению журнала Science and Technology Daily, группа учёных из Научно-технического университета Китая установила новый рекорд по продолжительности суперпозиции, достигнув времени в 23 минуты и 20 секунд. Интересно, что исследователи считают этот результат не пределом и планируют его улучшить. Это достижение может существенно повысить точность операций в квантовых компьютерах и открыть путь к изучению новых физических явлений.
В эксперименте использовались 10 000 атомов иттербия, охлаждённых до температуры, близкой к абсолютному нулю — примерно минус 273,15 градуса Цельсия. Атомы были удержаны с помощью световых ловушек, что вызвало нелинейный оптический сдвиг их частот и позволило создать суперпозицию двух состояний с проекциями спина +5/2 и −5/2. В результате суперпозиция сохранялась впечатляющие 1400 секунд. Учёные полагают, что использование более совершенной вакуумной системы позволит достичь ещё более продолжительных временных интервалов.
Ещё по теме: