Австрийские физики открыли первые свидетельства того, что квантовые состояния, аналогичные по свойствам коту Шредингера из знаменитого мысленного эксперимента, могут существовать при температурах среды, значительно превышающих абсолютный ноль. Это указывает на то, что тепловые колебания далеко не всегда быстро разрушают квантовые состояния, сообщила пресс-служба Инсбрукского университета.
"Многие из наших коллег сильно удивлялись, когда мы рассказывали им о результатах наших опытов, так как мы все привыкли считать, что тепло разрушает квантовые эффекты. При этом проведенные нами опыты показали, что квантовая интерференция сохраняется даже при очень высоких температурах окружающей среды", – пояснил научный сотрудник Инсбрукского университета (Австрия) Томас Агрениус, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как объясняют физики, кот Шредингера представляет собой "участника" мысленного эксперимента, который был сформулирован в 1935 году австрийским физиком Эрвином Шредингером. Для демонстрации абсурдности квантовой механики он предложил поместить в закрытый ящик кота и механизм, открывающий емкость с ядом в случае распада радиоактивного атома.
Это событие может произойти в любой произвольный времени, после чего животное погибнет, однако ученые не могут предугадать этого или узнать, что кот умер, не открыв ящик. По этой причине, кот будет одновременно и живым, и мертвым, если рассматривать ситуацию в соответствии с принципами квантовой физики. Корректность этого предположения была тысячи раз доказана физиками для большого числа разных квантовых объектов при температурах, близких к абсолютному нулю.
"Теплый" кот Шредингера
Подобная особенность этих опытов связана с тем, что при столь низких температурах атомы и другие частицы фактически стоят на месте и не вырабатывают тепловых колебаний, в теории способных разрушить квантовое состояние. Австрийские исследователи заинтересовались, можно ли "вырастить" кота Шредингера из квантовых объектов, которые изначально нагреты до достаточно больших температур и вырабатывают сильные тепловые колебания.
Проведенные ими опыты показали, что этого можно добиться при помощи созданных Агрениусом и его коллегами микроволновых квантовых резонаторов, внутрь которых ученые поместили сверхпроводниковый кубит, элементарный вычислительный блок квантового компьютера. Этот квантовый бит ученым удалось при помощи специального протокола работы перевести в состояние, аналогичное по свойствам коту Шредингера, которое сохранялось даже при температуре в 1,8 градуса Кельвина.
Этот показатель, как отмечают исследователи, примерно в 60 раз превышает типичные температуры, при которых ранее проводились опыты с другими типами котов Шредингера. В перспективе, это упростит создание квантовых приборов за счет отказа от сложных холодильных установок, а также позволит использовать в их работе различные наномеханические осцилляторы и прочие устройства, которые невозможно полностью остановить, подытожили физики.
