Квантовая кошка из 120 фотонов ⚡ экспресс
Квантовые «кошачьи состояния» — суперпозиции двух противоположных макросостояний — важны для изучения границы между квантовым и классическим миром, а также для сверхточных измерений и отказоустойчивых вычислений. Создать их крупными мешает декогеренция. В работе предложен метод, основанный на динамическом инварианте гибридных кубит-бозонных систем с зависящим от времени гамильтонианом. Это позволило получить состояния с более чем 120 фотонами и точностью выше 0,962. Такой подход, словно искусный дирижёр, управляет эволюцией системы, открывая путь к макроскопической квантовой инженерии.
Квантовая кошка — состояние света, предложенное Шрёдингером: фотоны ведут себя как вращающаяся монета, видимая сразу орлом и решкой. Физики создали такую «монету» из 120 фотонов, мчащихся с скоростью света в световой ловушке. Обычно крупная система быстро схлопывается в один вариант из-за роста беспорядка (энтропии).
Решение оказалось изящным: квантовый переключатель (кубит) соединили со светом и применили математический фокус, сам собой удерживающий равновесие. Даже с помехами точность превысила 96%, а без них метод безупречен. Удивительно: предыдущий рекорд — 40 фотонов — побит втрое. Столь большие кошки помогут нащупать грань между квантовыми чудесами и привычным миром, а также послужат сверхчувствительными сенсорами и основой безотказных квантовых компьютеров, базируясь на разработках фон Неймана. Оценку двойственности даёт специальная техника, изобретённая Вигнером.
🎯 Предыдущий рекорд для кошачьего света составлял около 40 фотонов. Новый результат утраивает это число.
🎬 В романе «Квантовый вор» Ханну Райаниеми используются квантовые состояния для хранения личности — большие кошачьи состояния могут стать шагом к такой экзотике.