قط شرودنغر الميكانيكي ⚡ экспресс
طُرحت طريقة لتوليد تراكبات كمية ماكروسكوبية (حالات "قط شرودنغر") في مرنان نانوميكانيكي. الفكرة: ربط المرنان بكيوبت (نظام ثنائي المستوى) عبر نوعين من التفاعل، ثم إثارة الكيوبت عند ضعف تردد الرنين. يُطلق ذلك تبادلًا رنينيًا مع توليد أزواج من الفونونات، ويُشكل الاستقرار التبديدي اللاحق حالة "القط" بشكل حتمي. يستخدم المخطط كيوبتًا واحدًا فقط دون مرنانات إضافية، مما يُبسط التنفيذ في الدوائر القائمة على الموصلات الفائقة. من المثير للاهتمام أن العملية تشبه عن بُعد الانبعاث المحفز في الليزر، ولكن للتذبذبات الميكانيكية.
لا يمكن للأرجوحة أن تتأرجح للأمام والخلف في نفس الوقت. لكن الفيزيائيين يقترحون طريقة للوتر النانوي — الرنان الميكانيكي. يتم توصيل كيوبت (ذرة اصطناعية) به وتطبق عليه إشارة كهربائية بتردد ضعف تردد الوتر الطبيعي. هذا يجعل الوتر يهتز في اتجاهين متعاكسين في آنٍ واحد — تماماً مثل قط شرودنغر الشهير، لكن ميكانيكياً.
المدهش أن فقدان الطاقة لا يضر، بل يساعد: فهو يعمل على استقرار هذه الحالة الغريبة. يشبه ذلك كيف أن زيادة الإنتروبيا (الفوضى) في الأنظمة المفتوحة تؤدي أحياناً إلى النظام. للتحقق، يستخدمون التحليل الطيفي — تحليل دقيق للاهتزازات، مثل ضبط وتر موسيقي بالأذن.
الطريقة أبسط بكثير من السابقة: لا حاجة إلى مصائد ضخمة أو أجهزة متعددة. فقط كيوبت واحد ورنان. أكبر جسم لوحظت فيه التراكب الكمومي سابقاً هو جزيء من 2000 ذرة. أما هنا فنتحدث عن وتر مكون من مليارات الذرات — عملاق كمومي حقيقي. مثل هذه الحالات ستفتح الطريق لمستشعرات بدقة لا تصدق وحوسبة كمومية مستقرة.
🎯 في عام 2019، برد العلماء وتراً نانوياً إلى حالة توقف فيها تماماً عن الاهتزاز بفعل الحرارة.
🎬 كثيراً ما تُستخدَم حالات قط شرودنغر في الخيال العلمي — من قصص انقسام الواقع إلى الحواسيب الكمومية المستقبلية.