Rekordní pokus se Schrödingerovou kočkou. Vědci ji udrželi „při životě“ 1 400 sekund

• Vědcům se podařilo udržet 10 000 atomů ytterbia v kvantové superpozici po rekordních 23 minut.
• Experiment proběhl při teplotách blízkých absolutní nule pomocí speciálních laserových pastí.
• Výsledky otevírají nové možnosti pro vývoj kvantových počítačů a senzorů.

Myšlenkový experiment Schrödingerova kočka byl zpopularizován například v seriálu Teorie velkého třesku. Jde o ilustraci paradoxu kvantové superpozice na příkladu kočky v krabici, která by měla být živá i mrtvá zároveň, dokud se nepřesvědčíme na vlastní oči.

Nepřehlédněte: Vědci objevili svatý grál medicíny. Nový lék na cukrovku se aktivuje zcela sám

Živá i mrtvá po 1 400 sekund

Vědci z Číny vytvořili nový rekord v udržení „Schrödingerovy kočky“ na atomární úrovni, když nechali 10 000 atomů ytterbia pracovat v kvantovém stavu superpozice po dobu 1 400 sekund, tedy 23 minut a 20 sekund k tomu.

Superpozice, jev typický pro kvantovou mechaniku, dovoluje systému být současně ve dvou stavech – jako kdyby Schrödingerova kočka byla zároveň živá i mrtvá. Tento kvantový jev vědci pozorovali u chlazených atomů ytterbia, které byly izolovány pomocí přesně řízených světelných pastí.

Stabilní superpozice je zásadní pro pokroky v kvantovém výzkumu, protože časová stabilita takových stavů je kritickým prvkem pro kvantové počítače a senzory. Nově dosažených 1 400 sekund je mimořádný úspěch, protože typická doba stabilní superpozice v předchozích experimentech se pohybovala v jednotkách sekund.

Průlom v kvantové fyzice?

Podle vědců úspěšný experiment posouvá hranice kvantové fyziky, protože potvrzuje, že kvantové jevy lze udržet ve stabilním stavu mnohem déle, než se dříve předpokládalo.

„Test probíhal při teplotách blízkých absolutní nule, čímž se minimalizovaly rušivé vlivy prostředí, které by jinak rychle způsobily kolaps superpozice. Pomocí speciálních laserových pastí mohli vědci jednotlivé atomy kontrolovat a udržovat jejich stav,“ píše server New Scientist.

Úspěch čínských expertů otevírá nové možnosti ve výzkumu citlivých měření, kde je potřeba extrémní přesnost, například v testování fyzikálních teorií či při vývoji ultracitlivých kvantových senzorů. Stabilní kvantové stavy na dobu delší než 20 minut by mohly přispět k budoucímu rozvoji kvantových počítačů, které jsou schopny provádět výpočty, jež klasické počítače zvládnou jen velmi obtížně nebo vůbec.

Zdroj náhledové fotografie: Freepik / generováno AI, zdroj: New Scientist