Les physiciens ont créé un état de chat de Schrödinger à des températures inhabituellement chaudes, et cela pourrait être une étape majeure vers le développement de la pratique ordinateurs quantiques.
Les États de chat de Schrödinger existent simultanément dans deux états quantiques distincts et tirent leur nom de La célèbre expérience de pensée d’Erwin Schrödinger d’un chat qui est à la fois simultanément vivant et mort.
Pourtant, pour réaliser ces états, les objets quantiques doivent généralement être refroidis à leurs états terrestres, qui n’existent que quelques fractions au-dessus du zéro absolu (moins 459,67 degrés Fahrenheit ou moins 273,15 degrés Celsius).
Mais maintenant, une équipe de scientifiques a montré qu’un état de superposition quantique peut être atteint à des températures beaucoup plus chaudes qu’auparavant. Les chercheurs ont publié leurs résultats le 4 avril dans la revue Avancées scientifiques.
« Schrödinger a également assumé une vie – c’est-à-dire,« Hot »- Cat dans son expérience de pensée», co-auteur de l’étude Gerhard Kirchmairphysicien à l’Université d’Innsbruck en Autriche, dit dans un communiqué. « Nous voulions savoir si ces effets quantiques peuvent également être générés si nous ne partons pas de l’état fondamental du« froid ». »
Dans l’expérience de pensée de Schrödinger, le Des règles étranges du monde quantique sont envisagés en imaginant un chat placé à l’intérieur d’une boîte opaque avec un flacon de poison dont le mécanisme de libération est contrôlé par décroissance radioactive – un processus quantique complètement aléatoire. Jusqu’à ce que la boîte soit ouverte et que le chat soit observé, a déclaré Schrödinger, les règles de la mécanique quantique signifient que le malheureux félin devrait exister dans une superposition d’États, simultanément morts et vivants.
Comme la plupart des effets quantiques dénoment et disparaissent généralement à des échelles plus grandes, l’analogie de Schrödinger était censée démontrer les différences fondamentales entre notre monde et le monde des très petits.
Habituellement, les états quantiques de ce type ne peuvent être atteints qu’à des températures extrêmement basses. Cela signifie que les qubits (bits quantiques) trouvés à l’intérieur des ordinateurs quantiques doivent être maintenus à l’intérieur des cryostats extrêmement froids afin de ne pas décohére et perdre leurs informations.
Pourtant, aucune limite dure entre le domaine quantique et le nôtre n’existe, et les physiciens ont connu un succès passé cajolant des objets plus grands en montrant un comportement quantique étrange.
Dans cet esprit, les physiciens derrière la nouvelle recherche ont placé un qubit à l’intérieur d’un résonateur micro-ondes. Après quelques ajustements minutieux, ils ont poussé le qubit dans un état de superposition à une température de 1,8 Kelvins (moins 456,43 f ou moins 271,35 c). C’est encore une température très froide, mais il est 60 fois plus chaud que la température ambiante dans la cavité.
« Beaucoup de nos collègues ont été surpris lorsque nous leur avons parlé pour la première fois de nos résultats, car nous considérons généralement la température comme quelque chose qui détruit les effets quantiques », co-auteur de l’étude Thomas Agreniusun doctorant à l’Institut des sciences photoniques de Barcelone, a déclaré dans le communiqué. « Nos mesures confirment que l’interférence quantique peut persister même à des températures élevées. »
Bien que probablement trop progressive pour avoir un impact pratique immédiat, les résultats des scientifiques pourraient un jour libérer l’informatique quantique de la nécessité de stocker les ordinateurs dans des environnements extrêmement froids – surtout si les chercheurs peuvent continuer à augmenter les températures auxquelles la superposition peut être réalisée.
« Notre travail révèle qu’il est possible d’observer et d’utiliser phénomènes quantiques Même dans des environnements moins idéaux et plus chauds, « a déclaré Kirchmair. » Si nous pouvons créer les interactions nécessaires dans un système, la température n’a finalement pas d’importance. «
