Szafirowy kot Schrödingera odsłania prawdę o fizyce kwantowej

Naukowcom udało się wprowadzić kawałek kryształu w tak zwany „stan kota Schrödingera”, gdzie obiekt znajduje się jednocześnie w dwóch różnych stanach. W tym przypadku kryształ porusza się jednocześnie w dwóch kierunkach. Artykuł na ten temat został opublikowany w czasopiśmie „Science”. 

Kot Schrödingera to ulubiony wyimaginowany kot fizyków, który według słynnego eksperymentu myślowego znajduje się w dwóch stanach, jest równocześnie żywy i martwy. Erwin Schrödinger opublikował swój paradoks w 1935 roku i do tej pory jest on jednym z popularniejszych eksperymentów myślowych. Kot pozostaje jednocześnie żywy i martwy ze względu na efekt kwantowy. 

Ten eksperyment nie ma miejsca w prawdziwym świecie. Cząstki mogą znajdować się jednocześnie w dwóch odrębnych stanach, w fizyce nazywa się to superpozycją. Jednak efekty te znikają, gdy mamy do czynienia z obiektami wielkości kota. Ograniczają się one zazwyczaj do dużo mniejszych obiektów, takich jak atomy czy cząstki. 

Świat, który widzimy na co dzień, nie wykazuje właściwości kwantowych, jednak naukowcy są w stanie nakłonić pewne niezwykle drobne obiekty do tego, aby wykazywały te cechy. Mimo wszystko nie do końca jest zrozumiała granica między sferą kwantową a niekwantową.  

W najnowszym eksperymencie naukowcom udało się poruszyć małym kawałkiem szafiru w taki sposób, że jego atomy zaczęły poruszać się w dwóch kierunkach jednocześnie. Drganie to dotyczyło kawałka o masie nie większej niż połowa przeciętnej ludzkiej rzęsy.  

Inne demonstracje stanów kota Schrödingera wykazały znacznie większą separację przestrzenną, mimo że składały się z mniejszej liczby atomów. Jak mówi jeden z badaczy, ruch nie był tak duży jak uzyskiwano do tej pory, jednak w dalszym ciągu znaczący.  

Benjamin Sussman z Uniwersytetu w Ottawie chciałby, aby naukowcy zwiększali masę w przyszłych eksperymentach. Będzie to niezwykle trudne, jednak może przynieść niespodziewane rezultaty warte tej pracy. „Naprawdę bardzo interesujące jest obserwowanie, jak te systemy kwantowe skalują się i jak się zachowują”, mówi Sussman.