Les scientifiques sont “intriqués” deux chats ensemble Schrödinger

Physiciens des États-Unis et la France ont mis en pratique le statut de “intriqués” “Le chat de Schrodinger” en combinant deux commun entre eux. Les chercheurs pensent que leur appareil pourrait devenir la base pour la construction d’un nouveau type d’ordinateurs quantiques. Le travail est publié dans la revue Science.

L’expérience de pensée avec un chat, inventé par Erwin Schrödinger, a longtemps fait l’objet de nombreuses expériences sur l’étude de superposition quantique. même un terme spécial a été introduit - “état de chat de Schrödinger”. Ils, en particulier, appelé superposition cohérente d’états monomode de l’oscillateur harmonique quantique. Un tel système est, dans la pratique, par exemple, un photon, “verrouillé” dans le résonateur optique. Les expériences ont été réalisées pour les deux photons optiques gamme d’énergie et micro-ondes, et leur nombre pourrait atteindre une centaine.

De tels systèmes quantiques peuvent être utilisés dans l’informatique quantique et servent de base pour la construction d’un ordinateur quantique. Un obstacle à ce moment est l’évolutivité - pour construire un système informatique assez complexe, vous avez besoin d’une certaine façon d’augmenter le nombre de ses éléments, tout en maintenant la connectivité entre eux (ou cohérence).

Il y a deux façons principales, à la fois sur la base des “chat de Schrödinger états” pour mettre en œuvre un système informatique complexe. Le premier de ces scientifiques augmenter le nombre de modes (ondes d’une certaine longueur d’onde) dans la cavité de la seconde - le nombre de photons d’une énergie.

Dans la nouvelle étude, les auteurs ont combiné les deux approches et a créé un système de deux résonateurs optiques avec différents modes (les scientifiques appellent Alice et Bob), dont chacun “élimine” les photons d’une longueur d’onde particulière, et les photons “intriqués” des deux résonateurs ensemble. Les auteurs disent que ce nouveau “chat” peut être représenté comme deux ordinaire, mais “intriqué” les uns avec les autres. Il combine l’état dans des cavités atome artificiel - dispositif de jonction Josephson supraconducteur. Cet objet a une structure à plusieurs niveaux d’énergie dans les atomes ordinaires, pour lesquels il a été donné ce nom.

Source: nplus1.ru
Dispositif schématique de l’écran d’image (A) et une saillie (B), qui cavités résonnantes sont indiquées Alice et Bob, et le lecteur atome de résonateur artificiel.

Les scientifiques ont utilisé trois transition possible d’un niveau à l’atome dans artificielle pour relier les résonateurs Alice, Bob, et le lecteur, qui est également un résonateur optique. Pour prouver la “confusion” de photons dans le résonateur, les chercheurs ont mesuré la parité du nombre de photons dans chacun des résonateurs. D’après la théorie, si le “trouble” est mémorisée, la parité du nombre total de photons dans les deux résonateurs doivent être conservés, alors que dans chacune séparément, cela peut prendre une valeur quelconque. Les auteurs ont pu montrer qu’un tel comportement est vraiment mis en œuvre dans leur appareil. Selon les scientifiques, l’architecture de l’appareil peut être utilisé dans les systèmes de sciences de l’information et de la création mnogokubitnyh quantique.

“Chat de Schrödinger” - une expérience de pensée imaginée par Erwin Schrödinger, afin de démontrer le caractère incomplet de la mécanique quantique par rapport à la macro. L’essence de l’expérience est la suivante: dans une capsule scellée placé un chat et un compteur Geiger. L’appareil de mesure est une petite quantité d’une substance radioactive et un dispositif qui sépare un flacon d’acide cyanhydrique, si le compteur est déclenché. Par conséquent, si le compteur est activé, le chat meurt. Mais personne n’a encore regardé dans l’appareil photo (en termes de mécanique quantique - a fait la “mesure”) est inconnue, que ce soit effondré pendant ce temps tout atome, qui est, si le chat est vivant ou mort.

En termes de mécanique quantique, il était dans la superposition de ces deux états. Mais la créature macroscopique ne peut pas être à la fois vivant et mort. Dans le même temps, le chat vit directement liée à l’effondrement de l’atome, qui est un objet quantique et à la surveillance devrait être dans une superposition des deux états. Ce raisonnement nous permet de montrer combien il est difficile de réaliser une expérience qui diviserait les deux points de vue - si l’objet de la mesure dans une superposition d’états, ou en tout particulier.

30 May 2016

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