أثقل قط شرودنغر في العالم مصنوع من الكريستال الكمومي المرئي للعين المجردة
ابتكر الفيزيائيون أثقل قط شرودنغر في العالم ، مما رفع السلوك الغريب للعالم الكمي إلى مقاييس أكبر من أي وقت مضى.
هذه الحيلة ، التي تم إجراؤها عن طريق اهتزاز 100 مليون مليار ذرة داخل بلورة ياقوت بحجم حبة الرمل ، خلقت أثقل تراكب كمي في العالم حيث تتأرجح البلورة في وقت واحد في اتجاهين مختلفين. على الرغم من أن البلورة تزن 16 ميكروغرامًا فقط (16 مليونًا من الجرام) ، إلا أنها أثقل تريليونات المرات من الجزيئات التي وُضعت في الحالات الكمومية واسعة النطاق السابقة ، وهي مرئية للعين المجردة.
استنادًا إلى اسم التجربة الفكرية الشهيرة لإروين شرودنجر ، يمكن استخدام بلورة قط شرودنجر الجديدة لتصميم أجهزة كمبيوتر كمومية أكثر قوة وكشف أدلة وراء عدم رؤية التأثيرات الكمومية في العالم الحقيقي ، وفقًا للباحثين. تم نشر النتائج التي توصلوا إليها في 20 أبريل في المجلة علوم (يفتح في علامة تبويب جديدة).
متعلق ب: يجد العلماء ثغرة في مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ
“بالطبع ، في المختبر لا يمكننا أن ندرك … تجربة مع قطة فعلية تزن عدة كيلوغرامات” ، قال المؤلف الرئيسي يوين تشو، أستاذ فيزياء في مختبر فيزياء الحالة الصلبة في المعهد التقني الفدرالي بزيورخ ، قال في بيان. ولكن “من خلال وضع حالتين من التذبذب في البلورة في تراكب ، نكون قد صنعنا بشكل فعال قطة شرودنغر تزن 16 ميكروغرامًا.”
في تجربة شرودنجر الفكرية ، يتم تصور القواعد الغريبة للعالم الكمي من خلال تخيل قطة موضوعة داخل صندوق معتم مع قنينة سامة يتم التحكم في آلية إطلاقها عن طريق الانحلال الإشعاعي – وهي عملية كمومية عشوائية تمامًا. قال شرودنجر إنه حتى يتم فتح الصندوق وملاحظة القطة ، فإن قواعد ميكانيكا الكم تعني أن القطط المؤسفة يجب أن توجد في حالة تراكب ، ميتًا وحيًا في نفس الوقت.
نظرًا لأن معظم التأثيرات الكمومية تتلاشى عادةً وتختفي في المقاييس العيانية ، فإن تشبيه شرودنجر كان يهدف إلى إظهار الاختلافات الجوهرية بين عالمنا وعالم الصغار جدًا. ومع ذلك ، لا يوجد حد صارم بين المجالين ، مما يمكّن الفيزيائيين من البدء في تملق الأجسام المعقدة شبه المجهرية لإظهار سلوك كمي فظيع.
لتحقيق ذلك ، قام الفيزيائيون بربط الجزء المهتز من بلورة الياقوت بدائرة فائقة التوصيل ، وقاموا بهزها بطريقة تجعلها تهتز في تراكب من اتجاهين في وقت واحد.
بعد ذلك ، للتأكد من أنهم قد صنعوا بالفعل قطًا كميًا ، قاس الباحثون الفصل المكاني لحالتين من اهتزاز البلورة. على الرغم من أن الاهتزازات كانت دون ذرية في الحجم (تهتز على مسافة جزء من المليار من المليار من المتر) ، إلا أنها كانت مميزة بوضوح عن الاهتزازات الحرارية والكمومية العشوائية – كانت القطة حقيقية.
في المستقبل ، يرغب تشو في زيادة كتلة بلورة قط شرودنجر بشكل أكبر ، مما يخلق أجسامًا كمية كبيرة يمكن استخدامها لتخزين المعلومات بشكل أكثر قوة في أجهزة الكمبيوتر الكمومية ، والبحث عن موجات الجاذبية والمادة المظلمة ، ومعرفة كيفية التأثيرات الكمومية. تختفي على مستوى القطط الحقيقية.
