Már ionok is lehetnek Schrödinger macskái

Schrödinger híres gondolat kísérletében, a macska egyszerre élő és halott. A mai napig nem találtak olyan macskát, ami a valóságban is így viselkedne, viszont rengeteg analógot állítottak elő a laborban úgy, hogy a mikroszkopikus kvantum világot makroszkopikus távolságra szórták szét.

Ezek a különböző “macska állapotok” a remények szerint segíthetik a kvantum mérések érzékenységének feljavítását és a kvantum hiba javító kódok alapjait képezhetik – amire nagy szüksége van a jelenleg hibákkal teli kvantum számítógépeknél.

A tudósok ezért folyamatosan próbálkoznak, hogy egységnyi ionoknál is elérjék a ezt az állapotot, azonban eddig a tradicionális technikák korlátozták, hogy milyen mértékben terjeszthetik ki az ionok kvantum természetét.

Az Egyesített Kvantum Intézet kutatói kidolgoztak egy új módszert, hogy képesek legyenek előállítani a “macska állapotban” lévő ionokat. A kísérletükben egy itterbium iont hoztak két különböző állapotot egyesítő szuperpozícióba.

Eredetileg ezek az állapotok együtt mozognak a közös környezetükben, azonban az óvatosan időzített és rendkívül gyors lézer impulzusok sorozatával a két ion állapot ellenkező irányba tolható el. Az eredeti szuperpozíció fennmarad, viszont az állapotok kirezegnek egymás fázisából.

A technika felhasználásával a csapatnak sikerült majdnem 300 nanométerre – ez nagyjából 12-szer akkora mint a korábbi legnagyobb elért távolság – elválasztani a két állapotot egymástól. Még mindig csak egy ionról beszélünk, azonban ezen a ponton már az eredeti méretének több ezerszeresére terjed ki a kvantum természete.

Egy ilyen nagy méretű szuperpozíció igen érzékeny és emiatt lehetővé tehet nagy precizitású atom interferometria méréseket vagy kvantum kriptográfiai technikák alkalmazását.

Forrás: nature.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.