المجموعات

"قطة شرودنغر" في المختبر: تم إنشاؤها باستخدام 20 كيوبت متشابك


قطة شرودنغر ، ربما أكثر المفارقة المعروفة في الفيزياء ، أعيد إنشاؤها الآن في مختبر في محاولة لمواصلة تحسين أجهزة الكمبيوتر الكمومية.

تم إنشاء البحث بواسطة فريق من الفيزيائيين الألمان ، وقد حقق هذا البحث رقمًا قياسيًا جديدًا حيث قاموا ببناء حالة القط الكمومية من 20 بت كم متشابك ، أو الكيوبتات كما يشار إليها على نطاق واسع.

ذات صلة: 200 مرة أسرع من أي وقت مضى: أسرع عملية كمية حتى الآن

تم نشر النتائج في المجلة علم.

ما هي قطة شرودنغر؟

صاغها وابتكرها الفيزيائي النمساوي ، إروين شرودنغر ، في عام 1935 ، أدت تجربته إلى طرح القط الكمي. يتم وضع القطة في صندوق به عينة مشعة وكاشف وجرعة مميتة من السم.

في حالة تفكك السائل المشع ، يتم تشغيل الكاشف ، ويتم إطلاق السم ، مما يؤدي في النهاية إلى قتل القط. ولكن وفقًا لفيزياء الكم ، التي تختلف عن الحياة اليومية ، من غير الواضح ما إذا كانت القطة حية أم ميتة أم لا.

بمجرد فتح الصندوق ، يتم الكشف عن الحقيقة ، لذلك حتى ذلك الحين ، تكون الحالة معلقة حيث يكون القط ميتًا وحيًا في نفس الوقت.

كيف يتم إعادة إنشاء حالة القط هذه في المختبر؟

يتم إعادة إنشاء "حالة القط" حيث اثنين أو أكثر من الجسيمات يمكن أن يكون في دولتين مختلفتين الوقت ذاته.

هذا مهم في الفيزياء ، لأنه يلعب دورًا أساسيًا في أجهزة الكمبيوتر الكمومية ، وهو الخطوة الأولى في إنشاء عملية منطقية بين اثنين كيوبت.

قال جيان كوي ، المؤلف المشارك للدراسة والفيزيائي في معهد بيتر غرونبيرج في يوليش: "تعتبر Qubits في حالة القط مهمة للغاية لتطوير تقنيات الكم."

تابع تسوي ، "سر الكفاءة الهائلة والأداء الهائل المتوقع من أجهزة الكمبيوتر الكمومية في المستقبل يكمن في تراكب الحالات هذا."

ومع ذلك ، فإن "حالات القط" هذه حساسة للغاية ، حتى مع وجود أصغر تدخل من الخارج بما يكفي لفك ارتباطها. هذا من شأنه أن يؤدي إلى فقدان الحالة المتشابكة.

كان فريق الباحثين مهتمًا بإنشاء عدد أكبر من كيوبتات حالة القط المتشابكة. وهذا بالضبط ما فعلوه.

قال كوي: "لقد قمنا عمليًا بتضخيم بعض الذرات لدرجة أن قذائفها الذرية تندمج مع الذرات المجاورة لتشكل في نفس الوقت شكلين متعارضين ، وهما الإثارة التي تشغل جميع المواقع الزوجية أو الفردية".

"يذهب هذا إلى حد أن الدالات الموجية تتداخل كما هو الحال في تشبيه قطة شرودنغر ، وقد تمكنا من إنشاء تراكب للتكوينات المعاكسة."

الطريقة التي تجنب بها الفريق فك الترابط؟ قم بإيقاف تشغيل الليزر وتشغيله في الحالة الصحيحة تمامًا لزيادة عملية التحضير.

ما حققوه من خلال 20 كيوبت دولة قطة متشابكة هو ما يعادل أكثر من مليون حالة متراكبة.

سيستمر الفيزيائيون في محاولة زيادة عدد الكيوبتات المتشابكة مع مرور الوقت. دعونا نرى ماذا سيكون السجل التالي.


شاهد الفيديو: قطة شرودنغر والعوالم المتعددة. Schrodingers Cat (شهر اكتوبر 2021).