El gato mecánico de Schrödinger ⚡ экспресс
Se propone un método para obtener superposiciones cuánticas macroscópicas (estados tipo «gato de Schrödinger») en un resonador nanomecánico. La idea es acoplar el resonador con un cúbit (sistema de dos niveles) mediante dos tipos de interacción, y luego excitar el cúbit al doble de la frecuencia de resonancia. Esto desencadena un intercambio resonante con creación de pares de fonones, y una posterior estabilización disipativa forma un estado «gato» determinista. El esquema emplea solo un cúbit sin resonadores adicionales, lo que simplifica la implementación en circuitos superconductores. Resulta curioso que el proceso recuerda vagamente a la emisión estimulada en un láser, pero para vibraciones mecánicas.
Los columpios infantiles no pueden balancearse hacia adelante y hacia atrás al mismo tiempo. Pero los físicos proponen un método para una nanocuerda: un resonador mecánico. A ella se le conecta un cúbit (átomo artificial) y se le aplica una señal eléctrica con una frecuencia doble a la frecuencia propia de la cuerda. Esto hace que la cuerda oscile en dos direcciones opuestas al mismo tiempo, justo como el famoso gato de Schrödinger, pero mecánico.
Sorprendentemente, las pérdidas de energía no perjudican, sino que ayudan: estabilizan este extraño estado. Es parecido a cómo el aumento de la entropía (desorden) en sistemas abiertos a veces conduce al orden. Para comprobarlo se utiliza espectroscopia, un análisis preciso de las vibraciones, como afinar una cuerda musical de oído.
El método es mucho más simple que los anteriores: no se necesitan trampas voluminosas ni muchos instrumentos. Solo un cúbit y un resonador. El objeto más grande para el que antes se observó superposición cuántica era una molécula de 2000 átomos. Y aquí aparece una cuerda de miles de millones de átomos, un verdadero gigante cuántico. Estos estados abrirán el camino a sensores de increíble precisión y a una computación cuántica robusta.
🎯 En 2019, los científicos enfriaron una nanocuerda hasta un estado en el que dejó de temblar por completo debido al calor.
🎬 Los estados del gato de Schrödinger se exploran con frecuencia en la ciencia ficción, desde relatos sobre realidades bifurcadas hasta las computadoras cuánticas del futuro.