Складається з 2024 атомів: фізики створили найменшого кота Шредінгера, навіщо

Щоб продемонструвати нову систему для швидкого перегрупування тисяч атомів, фізики створили анімацію зі знаменитим котом Шредінгера. Вчені показали, що можна переміщати атоми з неймовірною точністю. У ролику показано переміщення 2024 атомів рубідію, які перетворюються на кота Шредінгера. Для переміщення атомів використовували штучний інтелект і оптичні пастки, які можуть перегрупувати тисячі атомів всього за 60 мілісекунд. Відео, яке можна побачити нижче, уповільнене приблизно в 33 рази. Дослідження опубліковано в журналі Physical Review Letters, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Один з потенційних типів квантового комп'ютера буде заснований на атомах, які утримуються в одному або декількох двовимірних масивах оптичних пасток. Кожен атом буде являти собою квантовий біт, а обчислення включатимуть переміщення великої кількості атомів усередині масиву. Такі перегрупування атомів можуть бути повільними, оскільки атоми необхідно переміщати. Фізики використовували штучний інтелект у системі, здатній перегрупувати тисячі атомів у будь-яку потрібну конфігурацію. Перегрупування атомів займає всього 60 мілісекунд. Щоб продемонструвати нову систему фізики створили анімацію, яка описує уявний експеримент Ервіна Шредінгера з квантовим котом, який відомий, як кіт Шредінгера.

Згідно з уявним експериментом, у зачиненій коробці перебуває кіт, а поруч із ним — місткість із отрутою, яка може вбити кота внаслідок випадкового квантового процесу. Поки коробка зачинена, не можна дізнатися, живий кіт чи мертвий, тому що не можна точно дізнатися його стан. Він перебуває у стані суперпозиції, тобто у двох різних станах одночасно. Таким чином кіт Шредінгера одночасно живий і мертвий. Мета уявного експерименту полягає в тому, щоб пов'язати макроскопічний світ, у якому ми живемо, з квантовим світом.

В анімації фізики показали ключовий момент уявного експерименту Шредінгера. У системі 2024 атоми рубідію переміщуються за допомогою оптичних пінцетів, які являють собою сфокусовані лазерні промені. Їх використовують для переміщення дуже маленьких частинок. Фізики показали, що ці промені можна використовувати для утримування, переміщення і позиціонування частинок.

Науковці кажуть, що цю систему можна використовувати для створення бездефектних масивів із десятків тисяч атомів, що може призвести до створення потужніших квантових комп'ютерів.

Як уже писав Фокус, фізики змогли підтримувати кота Шредінгера в стані суперпозиції дуже довго, хоча вважалося, що таке зробити неможливо.

Також Фокус писав про те, що апарат NASA показав, який вигляд має Земля з відстані в 290 мільйонів кілометрів. Космічний апарат "Психея" прямує до однойменного астероїда, який вважається найдорожчим космічним каменем у Сонячній системі. Нещодавно зонд NASA перевірив працездатність своїх камер і для цього він використовував Землю та Місяць.