Бегун на последнем этапе эстафеты получает палочку и бежит дальше. Если бы палочка могла нести в себе два разных старта, бегун побежал бы сразу в две стороны. Примерно так устроен новый протокол из лаборатории квантовой оптики: одиночный электрон передаёт левитирующей наночастице свою квантовую суперпозицию, и частица начинает двигаться в двух противоположных направлениях одновременно.

Наночастица радиусом 50 нанометров висит в оптической ловушке и охлаждена почти до полной неподвижности. К ней подлетает электрон, приготовленный в состоянии time-bin: он находится в суперпозиции двух вариантов — прилететь чуть раньше или чуть позже. В момент столкновения электрон прилипает к частице, а короткий электрический импульс длительностью 100 наносекунд даёт частице толчок. Направление толчка зависит от того, когда именно прибыл электрон: раньше — толчок влево, позже — вправо.

После толчка частица оказывается в суперпозиции двух когерентных состояний с противоположными импульсами. Это и есть «котёнок Шрёдингера»: пылинка одновременно движется влево и вправо.

Через половину периода колебаний (5 микросекунд) частицу измеряют с точностью до 85 пикометров. Повторяя эксперимент при разных фазах электронного состояния, восстанавливают интерференционную картину. При фазе π функция Вигнера становится отрицательной в начале фазового пространства — это признак неклассичности. Для реалистичных параметров видимость интерференции достигает 50%, при увеличении толчка вдвое падает до 10%. Основной враг — отдача фотонов ловушечного лазера, но отрицательность сохраняется примерно 5π/12 периода, а при трёхкратном снижении декогеренции — на протяжении всего протокола.

Раньше для создания макроскопических суперпозиций приходилось либо расширять волновой пакет, либо использовать нелинейные потенциалы. Оба пути резко усиливали декогеренцию — потерю квантовой когерентности из-за взаимодействия с окружением. Новый подход обходит это препятствие: сложность переносится на хорошо развитую технику электронной интерферометрии. Одиночный электрон, масса которого в $10^{12}$ раз меньше массы частицы, действует как микроскопический агент, передающий квантовое состояние мезоскопическому объекту.

Эстафетная палочка в этой схеме — сама квантовая суперпозиция. Электрон, который ещё не решил, когда ему прилететь, передаёт эту неопределённость частице. Если протокол удастся реализовать, он позволит создавать квантовые суперпозиции объектов как минимум в пять раз массивнее нынешнего рекорда. Это откроет экспериментальную проверку коллапс-моделей и квантовой гравитации, а также даст сверхчувствительные датчики силы.