Физики новых "Котов Шредингера получили".

Физики оксфордского университета создали новое семейство квантовых суперпозиций - состояний, похожих на знаменитого кота Шредингера, но устроенных заметно сложнее. Работа в Physical Review X опубликована.

Таким образом, если у классического "Кота Шредингера" есть две версии сразу, то здесь ученые объединяли в одну суперпозицию уже сами по себе необычные квантовые состояния. Эксперименты провели на захваченном ионе стронция - 88: его внутреннее состояние использовали как инструмент управления, а колебания в ловушке - как носитель квантового состояния.

Исследователи научились программируемо задавать размер, ориентацию и расстояние между частями такой суперпозиции. Затем они проверили результат с помощью квантовой томографии - метода, который восстанавливает состояние по серии измерений. Признаки квантовой природы оказались явными: интерференция и так называемые отрицательные области функции вигнера, которые нельзя объяснить обычной классической смесью.

По словам руководителя работы рагхавендры шриниваса, команда пока только начинает понимать возможности этих состояний. Авторы считают, что при той же средней энергии они могут быть полезнее стандартных "Котов Шредингера" для квантовых вычислений и коррекции ошибок. Иначе говоря, квантовый "кот" стал не просто сложнее, а потенциально полезнее.

Изображение: Shutterstock AI Generator/Shutterstock/Fotodom; University of Oxford.
* На втором изображении восстановленная функция вигнера суперпозиции двух трехсжатых состояний. Шестикратная вращательная симметрия и области отрицательных значений (отрицательность вигнера) свидетельствуют о глубоко неклассической квантовой интерференции в движении иона.