ตอนนี้แมวของชโรดิงเงอร์ตายและมีชีวิตอยู่ในสองกล่องพร้อมกัน

ดูเหมือนแมวของชโรดิงเงอร์จะพักไม่ได้ แมวในจินตนาการที่โชคร้ายมีชื่อเสียงในเรื่องการมีชีวิตอยู่และตายไปพร้อม ๆ กัน ตราบใดที่มันยังคงซ่อนอยู่ภายในกล่อง นักวิทยาศาสตร์ได้ก้าวไปอีกขั้นแล้ว โดยแยกแมวที่ยังมีชีวิตอยู่หนึ่งตัวออกเป็นสองกล่องคนรักสัตว์สามารถผ่อนคลายได้ ไม่มีแมวตัวจริงมาเกี่ยวข้อง นักฟิสิกส์ใช้ไมโครเวฟเพื่อเลียนแบบพฤติกรรมควอนตัมที่แปลกประหลาดของแมว ความก้าวหน้าครั้งใหม่ซึ่งรายงานเมื่อวันที่ 26 พฤษภาคมในScienceทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใกล้การสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมจากระบบดังกล่าวมากขึ้น

แมวของชโรดิงเงอร์คือผู้เคราะห์ร้ายในการทดลองสมมุติ

ที่ฝันโดยนักฟิสิกส์เออร์วิน ชโรดิงเงอร์ในปี 1935 เขาจินตนาการถึงแมวตัวหนึ่งในกล่องปิดที่มีพิษร้ายแรงซึ่งจะถูกปล่อยออกมาหากตัวอย่างวัสดุกัมมันตภาพรังสีสลายตัว หลังจากระยะเวลาหนึ่งผ่านไป คณิตศาสตร์ควอนตัมสามารถให้เฉพาะโอกาสที่วัสดุสลายตัวและปล่อยพิษ จากมุมมองของควอนตัม แมวอยู่ในสถานะซ้อนทับ ทั้งที่ตายและมีชีวิตอยู่ มันยังคงอยู่ในบริเวณขอบรกจนกว่ากล่องจะถูกเปิดออก และออกมาเป็นลูกแมวเสียงฟี้อย่างแมวหรือศพที่ไร้ชีวิต ( SN: 11/20/10, p. 15 )

ในการทดลองในห้องปฏิบัติการจริง ไมโครเวฟภายในโพรงอะลูมิเนียมที่มีตัวนำยิ่งยวดเข้ามาแทนที่แมว ภายในช่องที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ สนามไฟฟ้าของไมโครเวฟสามารถชี้ไปในทิศทางตรงกันข้ามได้สองทิศทางพร้อมกัน เช่นเดียวกับที่แมวของชโรดิงเงอร์สามารถมีชีวิตอยู่และตายไปพร้อม ๆ กัน รัฐเหล่านี้เรียกว่า “รัฐแมว” ตอนนี้ นักฟิสิกส์ได้สร้างสถานะแมวดังกล่าวในสองช่องที่เชื่อมโยงกันดังนั้นจึงแยกแมวออกเป็น “กล่อง” สองกล่องในคราวเดียว

แม้ว่าความคิดของแมวตัวเดียวในสองกล่องจะ “ค่อนข้างแปลก” Chen Wang จาก Yale University ผู้เขียนร่วมของบทความนี้กล่าว แต่ก็ไม่ได้ห่างไกลจากสถานการณ์ในโลกแห่งความเป็นจริงมากนัก สถานะ cat “แบ่งเป็นสองช่องเพราะเป็นสถานะควอนตัมทั่วโลก” กล่าวอีกนัยหนึ่ง แมวไม่ได้อยู่แค่ในกล่องเดียวหรืออีกกล่องหนึ่ง แต่ยื่นออกไปเพื่อครอบครองทั้งสองกล่อง

เนื่องจากสถานะของกล่องทั้งสองนั้นเชื่อมโยงกัน – หรือในภาษาควอนตัมพันกัน 

– หากแมวยังมีชีวิตอยู่ในกล่องเดียว มันก็ยังมีชีวิตอยู่ในอีกกล่องหนึ่งด้วย ( SN: 11/20/10, p. 22 ) หวางเปรียบเทียบกับแมวที่มีสองอาการของชีวิต: เปิดตาในกล่องแรกและหัวใจเต้นในกล่องที่สอง การวัดจากกล่องทั้งสองจะสอดคล้องกับสถานะของแมวเสมอ สำหรับไมโครเวฟ นี่หมายความว่าสนามไฟฟ้าจะซิงค์กันในทั้งสองช่องเสมอ นักวิทยาศาสตร์ได้วัดสถานะการผลิตของแมวและพบว่ามีความเที่ยงตรงถึง 81 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นการวัดว่าสถานะนั้นใกล้เคียงกับสถานะแมวในอุดมคติแค่ไหน นักวิจัยกล่าวว่าความเที่ยงตรงนี้เปรียบได้กับระบบที่ซับซ้อนที่คล้ายคลึงกัน

ผลที่ได้คือขั้นตอนสู่การคำนวณควอนตัมด้วยอุปกรณ์ดังกล่าว โพรงทั้งสองสามารถให้บริการตามวัตถุประสงค์ของสองควอนตัมบิตหรือคิวบิต อุปสรรคอย่างหนึ่งสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมคือข้อผิดพลาดที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการคำนวณเนื่องจากการโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมภายนอกที่ทำให้คุณสมบัติควอนตัมของ qubits สกปรก นักวิจัยกล่าวว่าสถานะของแมวมีความทนทานต่อข้อผิดพลาดมากกว่า qubits ประเภทอื่น ดังนั้นในที่สุดระบบอาจนำไปสู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทนต่อข้อผิดพลาดได้มากขึ้น

Gerhard Kirchmair จาก Institute for Quantum Optics และ Quantum Information ของ Austrian Academy of Sciences ในเมืองอินส์บรุค กล่าวว่า “ฉันคิดว่าพวกเขาก้าวหน้าไปมากจริงๆ” “พวกเขาได้คิดค้นสถาปัตยกรรมที่สวยงามมากสำหรับการคำนวณควอนตัม”

Sergey Polyakov จากสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติใน Gaithersburg, Md กล่าวว่าการสาธิตการพัวพันในระบบสองช่องมีความสำคัญมาก “ขั้นตอนต่อไปคือการแสดงให้เห็นว่าวิธีการนี้สามารถปรับขนาดได้จริง” โดยการเพิ่มช่องว่างให้มากขึ้น การผสมผสานเพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใหญ่ขึ้น

credit : hulkhandsome.com jewniverse.net jimwilkenministries.org jonsykkel.net kakousen.net kleinerhase.com lagauledechoisyleroi.net legionefarnese.com lk020.info makeasymoneyx.com