ოქსფორდის უნივერსიტეტის ფიზიკოსებმა კვანტური სუპერპოზიციის სრულიად ახალი ტიპი შექმნეს. ეს მიღწევა კიდევ უფრო აძლიერებს კავშირს ცნობილ თეორიულ ექსპერიმენტთან, რომელიც ისტორიაში „შრედინგერის კატის“ სახელითაა ცნობილი.

კვანტური მექანიკის ერთ-ერთი ყველაზე უცნაური თვისება ისაა, რომ ობიექტებს შეუძლიათ ერთდროულად რამდენიმე მდგომარეობაში არსებობა. შრედინგერის კატა სწორედ ამის ილუსტრაციაა — თეორიული კატა, რომელიც ცოცხალიცაა და მკვდარიც, ვიდრე მასზე დაკვირვება არ მოხდება.

მიუხედავად იმისა, რომ შრედინგერის კატა მხოლოდ გონებრივი ექსპერიმენტია, მეცნიერები ლაბორატორიულ პირობებში უკვე დიდი ხანია ქმნიან რეალურ კვანტურ სუპერპოზიციებს. დღეს ატომები, სინათლე და ნაწილაკების მოძრაობაც კი შეიძლება მოთავსდეს რამდენიმე მდგომარეობაში ერთდროულად.

ტრადიციულად, მკვლევრები ამისთვის კუბიტებს იყენებენ, რომლებსაც ერთდროულად 0-ისა და 1-ის მნიშვნელობის მიღება შეუძლიათ. თუმცა, ოქსფორდის გუნდმა ეს მიდგომა გაცილებით შორს წაიყვანა. მათ გამოიყენეს კვანტური ჰარმონიული ოსცილატორები, რომლებიც ბევრად უფრო კომპლექსურ შესაძლებლობებს იძლევა.

ექსპერიმენტის ფარგლებში მეცნიერებმა გამოიყენეს ხაფანგში მოთავსებული იონი. ეს სისტემა აერთიანებს ორ განსხვავებულ კვანტურ პლატფორმას: იონის შიდა მდგომარეობა იქცევა როგორც კუბიტი, ხოლო მისი მოძრაობა — როგორც კვანტური ჰარმონიული ოსცილატორი.

„ჩვენმა მიდგომამ საშუალება მოგვცა, კვანტური სუპერპოზიცია თითქმის ნებისმიერ ფორმაში მოგვეყვანა“, — აცხადებს კვლევის წამყვანი ავტორი, დოქტორი სებასტიან სანერი.

ამ ახალი მეთოდით მეცნიერებმა შეძლეს სუპერპოზიციის შიგნით არსებული კომპონენტების ზომის, ორიენტაციისა და განლაგების რეგულირება. შედეგად, მათ მიიღეს კვანტური მდგომარეობების ფართო სპექტრი, რომლებიც არ ექვემდებარება კლასიკურ ფიზიკურ კანონებს.

კვლევის ხელმძღვანელი, დოქტორი რაგავენდრა სრინივასი აღნიშნავს, რომ ეს მხოლოდ დასაწყისია. გუნდი ახლა თეორეტიკოსებთან ერთად მუშაობს, რათა ზუსტად გაზომოს, რამდენად „კვანტურია“ ახლად შექმნილი მდგომარეობები.

ეს აღმოჩენა გადამწყვეტია კვანტური კომპიუტერების მომავლისთვის. მსგავსი სისტემები გაცილებით მდგრადია შეცდომების მიმართ და იძლევა ინფორმაციის დამუშავების უფრო ეფექტურ გზებს, ვიდრე ტრადიციული ბინარული სისტემები.

საბოლოო ჯამში, ეს ექსპერიმენტი მეცნიერებს ეხმარება იმ საზღვრის დადგენაში, რომელიც კლასიკურ სამყაროსა და მის ფუნდამენტურ კვანტურ რეალობას შორის არსებობს.