Kvantové kočky jsou choulostivé. Existují ve stavu superpozice, který je obvykle velmi křehký. Jen se na něj ošklivě kouknete a zboří se. Čínský výzkumný tým ale nedávno vzdal hold Halloweenu a vyvolal Schrödingerovy kočky, které přežily 23 minut a 20 sekund. Je to Schrödingerovův rekord, a také příslib pro budoucí výzkum. Kvantový úspěch otevírá dveře k novým metodám extrémně přesných měření a zpracování informací kvantovým počítačem.
Výsledky výzkumu sice ještě neprošly recenzním řízením, ale už rozhodně upoutaly pozornost.
Čínský tým vzal 10 tisíc atomů ytterbia-173, zmrazil je na pár tisícin stupně nad absolutní nulou a opticky je polapil.
Poté uvedli atomy do stavu superpozice dvou velmi rozdílných spinových stavů. Udělali z nich kvantové kočky, ani živé ani mrtvé, a zmáčkli stopky.
Byl to ohromující úspěch. „Přírodní“ kvantové kočky obvykle žijí jen zlomky sekundy. Vědci je teď udrželi 1400 sekund. Dokonce jsou přesvědčeni, že když seženou lepší vakuový systém, přežijí jim kvantové kočky ještě déle. Jak komentuje fyzik Barry Sanders z kanadské University of Calgary, který se na výzkumu nepodílel, čínskému týmu se povedlo udělat moc pěkný kvantový systém, který je velmi stabilní.
Dřívější výzkum ukázal, že není nutné používat jako kvantové kočky vyloženě ytterbium. Podobnou roli mohou sehrát i jiné prvky. Čínský tým ale zjistil, že konkrétní uspořádání s atomy ytterbia je velmi citlivé na vnější magnetické pole, což lze využít při měřeních v řadě různých zajímavých aplikací.
Fyzici mají poslední dobou kvantové kočky v oblibě. Loni padl jiný Schrödingerův rekord, když tým švýcarského ETH Zürich vytvořil mamutí kvantovou kočku. Jde o krystal o hmotnosti 16 mikrogramů, přibližně jako zrnko písku, který přinutili vstoupit do stavu superpozice mezi dvěma oscilačními stavy. Jejich krystal se stal nejtěžším makroskopickým objektem, který se kdy ocitl v superpozici. Nezbývá než se těšit na příští kvantový div.
Video: Ulysse Reglade – Quantum control of a cat qubit exhibiting switching times exceeding ten seconds
Literatura
Schrödinger? Nemravník. Zavrhnout!
Autor: Dagmar Gregorová (22.04.2022)
Schrödingerova kočka dostala nový kvantový kožíšek
Autor: Stanislav Mihulka (06.09.2022)
Nejtěžší Schrödingerova kočka na světě váží 16 mikrogramů
Autor: Stanislav Mihulka (22.04.2023)
Experiment ATLAS detekoval kvantový entanglement při obrovské energii
Autor: Stanislav Mihulka (01.10.2023)
Disertace, která změnila fyziku: sto let vlnově-částicové duality
Autor: Jiří Chýla (08.02.2024)
Diskuze:
základní problém
Pavel Aron,2024-11-05 09:27:36
Jak věděli, že jsou ve stavu superpozice ? Jak jí určili, když to vlastně z principu určit nejde.
Re: základní problém
F M,2024-11-06 11:18:13
Jen obecně. Lze. Provedete spoustu měření a na základě výsledků zjistíte zda systém/experiment v superpozici je či ne. Ale nejsem si jist zda zde nebyla využita jiná finta. Obecně se dá říct, že systém byl v superpozici když výsledky nelze vysvětlit klasickou fyzikou a mají jiné statistické rozložení. Určitě má na tu statistiku velký vliv to současně využité množství atomů.
Kolaps při pozorování a dekoherence nejsou stejné věci, dekoherence je samovolná. Kromě stínění a chlazení (nutné aby vůbec mohl ten stav vzniknout) se zde využívá i snížení pravděpodobnosti/omezení možností, té dekoherence různými nastaveními toho experimentu třeba zvolená frekvence laserů, rozměry a tvar "dutiny" - "Protected within a decoherence-free subspace" (subspace myšlen ve smyslu možností toho pro co se sleduje ta superpozice).
Popravdě bych si také raději přečetl nějaké vysvětlení, ale asi nikdo neodpoví, tak alespoň tak jak dovedu, snad ne úplně špatně.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
