Механический кот Шрёдингера ⚡ экспресс
Ученые придумали способ создавать квантовое состояние «кота Шрёдингера» для крошечной механической детали, используя только один управляющий кубит. Как толчок качелей в такт усиливает размах, здесь управление на двойной частоте рождает пары колебаний, складывающиеся в макроскопическую суперпозицию. Это открывает путь к компактным квантовым датчикам и защите информации. Может ли обычный резонатор жить в двух реальностях одновременно?
Детские качели не могут качаться вперёд и назад одновременно. Но физики предлагают метод для наноструны — механического резонатора. К ней подключают кубит (искусственный атом) и подают на него электрический сигнал с частотой вдвое выше собственной частоты струны. Это заставляет струну колебаться в две противоположные стороны разом — прямо как знаменитый кот Шрёдингера, только механический.
Удивительно, что потери энергии не вредят, а помогают: они стабилизируют это странное состояние. Это похоже на то, как рост энтропии (беспорядка) в открытых системах иногда приводит к порядку. Для проверки используют спектроскопию — точный анализ колебаний, словно настройка музыкальной струны на слух.
Метод намного проще прежних: не нужны громоздкие ловушки или множество приборов. Всего один кубит и резонатор. Самый крупный объект, для которого раньше наблюдали квантовую суперпозицию, — молекула из 2000 атомов. А здесь фигурирует струна из миллиардов атомов — настоящий квантовый гигант. Такие состояния откроют путь к датчикам невероятной точности и устойчивым квантовым вычислениям.
🎯 В 2019 году учёные охладили наноструну до состояния, в котором она полностью перестала дрожать от тепла.
🎬 Состояния кота Шрёдингера часто обыгрываются в научной фантастике — от рассказов о раздвоении реальности до квантовых компьютеров будущего.