Kot Schrodingera w dwóch pudełkach

[KopalniaWiedzy.pl 331]

Zaprezentowaliśmy tutaj analogię do kota Schrödingera, którą stworzyliśmy z pola elektromagnetycznego umieszczonego w dwóch pułapkach. Najbardziej interesujące jest to, że kot znajduje się jednocześnie w dwóch pudełkach - mówi Chen Wang, fizyk z Yale University. Osiągnięcie zespołu Wanga może ułatwić stworzenie praktycznego komputera kwantowego.

Zespół Wanga postanowił umieścić kota w dwóch pudełkach. Wykorzystał do tego celu dwa aluminiowe zagłębienia o średnicy około 2,5 centymetra oraz szafirowy układ scalony, za pomocą którego wygenerowano stojącą falę światła w obu zagłębieniach. Za pomocą złącza Josephsona w każdym zagłębieniu nałożono na siebie dwie fale o różnych długościach. W efekcie uzyskano kota Schrödingera, czyli grupę około 80 fotonów, które jednocześnie oscylowały w dwóch długościach fali w dwóch różnych miejscach. Stwierdzenie, czy kot jest żywy, czy martwy, wymagało w tym przypadku otwarcia obu pudełek.

Koncepcja eksperymentu jest bardzo prosta, jednak jego przeprowadzenie wymagało uzyskania ultraczystego aluminium oraz zbudowania niezwykle precyzyjnych narzędzi, dzięki którym maksymalnie odizolowano fotony od otoczenia.  Musimy pamiętać, że kwantowa superpozycja to stan niezwykle delikatny, który ulega zniszczeniu gdy tylko cząstki wejdą w jakikolwiek kontakt z otoczeniem.

Eksperyment Wanga i jego grupy może ułatwić stworzenie systemu korekcji błędów w komputerach kwantowych. W maszynach tych dane są kodowane w cząstkach znajdujących się w superpozycji. Obecne koncepcje budowy komputerów kwantowych zakładają więc, że będzie występowało w nich bardzo dużo błędów, więc większość teoretycznych architektur komputerów kwantowych zakłada olbrzymią liczbę redundancji danych. Nawet 99% działań lub więcej będzie związanych z korekcją błędów, a nie z samymi obliczeniami - mówi Wang. Dzięki jego pracom dane potrzebne do korekcji błędów będzie można umieszczać w tych samych wnękach, a nie w osobnych bitach. Zaprezentowanie kota w dwóch pudełkach to pierwszy krok w kierunku takiej architektury - mówi Wang.

« powrót do artykułu