Чем занимаются учёные? Несколько физиков только что создали самое маленькое в мире видео с котом

Наука — это далеко не всегда скучные исследования на сотни страниц сложной терминологии. Часто это ещё и котики. Тренд на котов в науке, кажется, задал ещё Эрвин Шредингер со своим воображаемым котом, который одновременно жив и мёртв. Теперь физики сделали самое маленькое в мире видео с самым маленьким в мире котом. И слово “самое маленькое” здесь в действительно научном смысле.

• Алгоритмы не виноваты в нашей ненависти в Сети — исследование раскрыло горькую правду

Детали

Физики продемонстрировали, что могут перемещать атомы с невероятной надёжностью, как в 2D, так и в 3D — и чтобы по-настоящему это продемонстрировать, они создали видео о самом маленьком в мире коте: фильм создан с помощью 2024 атомов рубидия и изображает знаменитый квантовый мысленный эксперимент с котом, впервые предложенный Эрвином Шредингером. Этот подход использует алгоритм машинного обучения и оптические ловушки, которые могут переставлять тысячи атомов всего за 60 миллисекунд. Видео, которое можно посмотреть ниже, замедлено примерно в 33 раза.

Квантовый кот, вероятно, самый известный из всех квантовых мысленных экспериментов, и его целью является связать макроскопический мир, в котором мы живём, с квантовым. Представьте, что у вас есть флакон с ядом в коробке, который активируется возникновением определённого квантового процесса, такого как ядерный распад, который имеет определённую вероятность произойти за определённое время.

Теперь возьмём нашего гипотетического кота и поместим его в коробку с ядом и квантовым процессом. Квантовый процесс находится в суперпозиции. Если это ядерный распад, он находится в состоянии, когда он одновременно произошёл и не произошёл. Не то или другое, а оба состояния, пока мы не заглянем в коробку. Значит, яд был и не был выпущен. Кот одновременно мёртв и жив.

В этом самом маленьком в мире видео с котом атомы расположены, формируя изображения, соответствующие ключевому моменту мысленного эксперимента. 2024 атома рубидия перемещаются с помощью оптических пинцетных ловушек. Это сфокусированные лазерные лучи, которые можно использовать для перемещения мельчайших частиц. Учёные могут использовать их для удержания, перемещения и позиционирования объектов без какого-либо физического контакта.

Оптические пинцеты нашли широкий спектр применения, но исследователи демонстрируют способность быстро и надёжно перемещать множество атомов. Они использовали алгоритм машинного обучения и вооружившись им, могут собирать массивы атомов как в двух, так и в трёх измерениях. Перегруппировка занимает доли секунды, всего 60 миллисекунд. Это важный инструмент в квантовых вычислениях.

Читайте также: учёные заявляют, что наша ДНК может скрывать суперсилы.