Прорыв для квантовой физики — ученые достигли нового рекорда состояния суперпозиции

Исследовательская группа из Китая удерживала атомы в состоянии квантовой суперпозиции в течение 23 минут, что открывает новые заманчивые возможности в исследованиях и квантовых вычислениях.

Прорыв для квантовой физики — ученые достигли нового рекорда состояния суперпозиции

Квантовая физика установила новый рекорд: китайские исследователи из Университета науки и технологий заявили, что наблюдали атомы в состоянии квантовой суперпозиции целых 23 минуты. Такой прорыв может позволить создать более стабильные квантовые устройства и раскрыть новые эффекты квантовой физики.

Суперпозиция — это состояние, при котором объект может одновременно находиться в нескольких разных состояниях, пока его не измерят. Квантовые частицы вроде фотонов или электронов часто показывают такие эффекты: они ведут себя как волны и потенциально могут занимать несколько положений. Однако, когда их измеряют, суперпозиция «разрушается», и частица проявляет только одно из своих возможных состояний. Представьте монету в воздухе: пока она вращается, результат не определён, но, как только она приземляется, это будет либо орел, либо решка.

Наверняка вы слышали об известном «коте Шредингера». Этот мысленный эксперимент подразумевает, что кот в запечатанной коробке одновременно и жив, и мёртв, пока мы не заглянем внутрь. Шредингер придумал этот пример, чтобы показать странности квантового мира: как только мы пытаемся наблюдать систему, суперпозиция исчезает.

До сих пор учёные наблюдали суперпозицию только в очень маленьких и нестабильных объектах, и это длилось всего миллисекунды. Но в новом эксперименте команда под руководством Чжэн-Тянь Лу смогла удерживать атомы в этом состоянии гораздо дольше. Они охладили примерно 10 000 атомов иттербия до температуры чуть выше абсолютного нуля и захватили их с помощью лазерных лучей. Благодаря этому каждый атом находился в суперпозиции двух состояний с разными спинами.

В обычных условиях внешние помехи быстро заставляют такие атомы перейти в одно состояние. Однако исследователи смогли настроить лазеры так, чтобы поддерживать суперпозицию в течение 1400 секунд — это более 23 минут. Правда, пока эти результаты ожидают независимого подтверждения.

Если эта технология подтвердит свою эффективность, её можно будет использовать для изучения магнитных полей, исследования новых квантовых эффектов и создания сверхстабильной памяти для квантовых компьютеров.

Читайте также

Физики РАН указали на ошибку в исследованиях гибридных сверхпроводников

Физики РАН указали на ошибку в исследованиях гибридных сверхпроводников

Китайские ученые создали сверхчувствительный магнитный датчик размером с клетку кожи

Китайские ученые создали сверхчувствительный магнитный датчик размером с клетку кожи

Ученые опровергли миф о том, что арбуз – это ягода

Ученые опровергли миф о том, что арбуз – это ягода

Физики установили новый рекорд в поисках «запрещенного» свойства мюона

Физики установили новый рекорд в поисках «запрещенного» свойства мюона

Ученые научились генерировать и синхронизировать магнитные волны для передачи информации

Ученые научились генерировать и синхронизировать магнитные волны для передачи информации

Физики МФТИ оценили вероятность квантового распада Вселенной

Физики МФТИ оценили вероятность квантового распада Вселенной

Интенсивный спорт подавляет иммунитет через гормоны стресса и воспаление

Интенсивный спорт подавляет иммунитет через гормоны стресса и воспаление

Ученые раскрыли, почему диабетикам и гипертоникам так сложно соблюдать диету

Ученые раскрыли, почему диабетикам и гипертоникам так сложно соблюдать диету

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

17 августа отмечается годовщина запуска миссии «Венера-7»

17 августа отмечается годовщина запуска миссии «Венера-7»

Цифровая модель показала места опасных нагрузок в авиационных турбинах

Цифровая модель показала места опасных нагрузок в авиационных турбинах

Российские ученые создали ИИ, заменяющий тесты лекарств на животных

Российские ученые создали ИИ, заменяющий тесты лекарств на животных

Тест на 10 000 часов показал, что современные OLED-телевизоры все еще подвержены выгоранию

Тест на 10 000 часов показал, что современные OLED-телевизоры все еще подвержены выгоранию