Ученые из Йельского университета в США выяснили, как спрогнозировать внезапные квантовые переходы внутри атомов и обратить их вспять. Это позволит спасти от смерти знаменитого «кота Шредингера».
Основой для научной работы стал теоретический эксперимент, описанный в 1935 году австрийским физиком Эрвином Шредингером. Некоего кота запирают в стальной коробке вместе с «адской машиной», где заключено радиоактивное вещество. При распаде хотя бы одного атома устройство должно разбить колбу с синильной кислотой, что привело бы к гибели животного, сообщает Nature. Парадокс заключается в том, что атом в определенный период времени может как распасться, так и, с такой же долей вероятности, остаться в первозданном виде. Следовательно, кот, если принимать во внимание принципы квантовой физики, одновременно и жив, и мертв. Так появился термин «квантовая суперпозиция» (смешение двух состояний) — он применяется для объектов, за которыми не ведется непосредственного наблюдения.
В ходе нового исследования физики решили изучить, как «суперпозиция» совершает квантовый переход и становится одним из двух разных состояний («жив» или «мертв»). Физик Нильс Бор полагал, что это происходит мгновенно и непредсказуемо.
Ученые провели эксперименты со сверхпроводящими кубитами — «синтетическими» атомами, которые способны находиться сразу в двух состояниях. «Светлое» состояние участники научной работы могли наблюдать, «темное» оставалось скрытым, передает канал «МИР».
Наблюдения показали — когда «светлый» атом готовился перейти в «темное» состояние, частота его вспышек резко снижалась. Данный период длился всего 45 микросекунд, но и этого хватало, чтобы зафиксировать явление и успеть его предотвратить.
Авторы сделали вывод, что квантовые переходы похожи на извержения вулканов. Их невозможно предсказать в долгосрочной перспективе, но, если наблюдать за объектом, есть шанс заметить признаки грядущей катастрофы.
