Механический кот Шрёдингера ✛

Оригинал: "Reservoir-Engineered Mechanical Cat States with a Driven Qubit"
· M. Tahir Naseem
arXiv:2508.10500 · 2025-08-14 · CC BY 4.0 · 1 мин
Физики нашли простой способ заставить наноструну колебаться сразу вперёд и назад — всего один кубит и хитрый сигнал.

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.

Учёные
Emmy NoetherSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinDavid DeutschErwin SchrödingerJohn Stewart Bell
Понятия
состояние кота Шрёдингера суперпозиция кот Шрёдингера сверхпроводящий резонатор макроскопическая суперпозиция зарядовый кубит инженерия квантовых кубитов полупроводниковые кубиты состояние квантовый двигатель сверхпроводимость уравнение Шрёдингера память манипуляция одиночным спином однокубитная операция принцип суперпозиции квантовая электродинамика резонатора квантовый переключатель сжатое состояние резонатор