Ученые из Австрии сделали прорыв в области квантовых суперпозиции, получив «горячие» состояния кота Шредингера при температурах, значительно превышающих стандартные для подобных экспериментов. Кот Шредингера — мысленный эксперимент, где квантовый объект одновременно находится в двух состояниях: фигурально он и жив, и мертв.
Для эксперимента использовались сверхпроводящий кубит и микроволновый резонатор. Исследователи достигли создания квантовых суперпозиции смещенных тепловых состояний при температуре резонатора до 1,8 кельвина, что в 60 раз выше температуры окружающей среды в установке. Это стало возможным благодаря адаптации протоколов echoed conditional displacement (ECD) и qcMAP для работы с тепловыми состояниями.
Специальными импульсами физики «толкали» фотоны в резонаторе в два противоположных направления, создавая два смещенных состояния. Ключевым моментом было разделение теплового фона и смещенных состояний с помощью управляющих импульсов, что позволило наблюдать интерференцию. Измерения функции Вигнера подтвердили наличие интерференционных картин, что является доказательством квантовой суперпозиции, даже при начальной чистоте состояния всего 6%.
Это открывает новые возможности для использования квантовых эффектов в системах, где достижение основного состояния невозможно, например, в наномеханических осцилляторах.
Иллюстрация мысленного эксперимента кота Шредингера / © University of Innsbruck/Harald Ritsch.
Дополнительная информация: Hot Schrödinger cat states | Science Advances
Источник: Физики создали «горячие» состояния кота Шредингера