Чим займаються вчені? Кілька фізиків, наприклад, щойно створили найменше у світі відео з котом

Наука — це далеко не завжди нудні дослідження на сотні сторінок важкої термінології. Часто це ще й котики. Тренд на котів у науці, здається, започаткував ще Ервін Шредінгер зі своїм уявним котиком, який одночасно живий і мертвий. Тепер фізики зробили найменше у світі відео з найменшим у світі котиком. І слово “найменше” тут у справді науковому значенні.

• Алгоритми не винні у нашій ненависті в Мережі — дослідження розкрило гірку правду

Деталі

Фізики продемонстрували, що можуть переміщувати атоми з неймовірною надійністю, як у 2D, так і в 3D – і щоб по-справжньому це продемонструвати, вони створили відео про найменшого у світі кота: фільм створений за допомогою 2024 атомів рубідію, й зображає відомий квантовий уявний експеримент з котом, вперше запропонований Ервіном Шредінгером. Цей підхід використовує алгоритм машинного навчання та оптичні пастки, які можуть переставляти тисячі атомів лише за 60 мілісекунд. Відео, яке можна переглянути нижче, сповільнено приблизно в 33 рази.

Квантовий кіт, ймовірно, найвідоміший з усіх квантових уявних експериментів, і його метою є пов'язати макроскопічний світ, у якому ми живемо, з квантовим. Уявіть, що у вас є флакон з отрутою в коробці, яка активується виникненням певного квантового процесу, такого як ядерний розпад, який має певну ймовірність відбутися протягом певного часу.

Тепер візьмімо нашого гіпотетичного кота та помістимо його в коробку з отрутою та квантовим процесом. Квантовий процес знаходиться в суперпозиції. Якщо це ядерний розпад, він перебуває в стані, коли він одночасно розпався і не розпався. Не те чи інше, а обидва стани, доки ми не зазирнемо в коробку. Отже, отрута була і не була випущена. Кіт одночасно мертвий і живий.

У цьому найменшому у світі відео з котиком атоми розташовані, утворюючи зображення, що відповідають ключовому моменту уявного експерименту. 2024 атоми рубідію переміщуються за допомогою оптичних пінцетних пасток. Це сфокусовані лазерні промені, які можна використовувати для переміщення дрібних частинок. Вчені можуть використовувати їх для утримання, переміщення та позиціонування об'єктів без будь-якого фізичного контакту.

Оптичні пінцети знайшли широкий спектр застосування, але дослідники демонструють здатність швидко та надійно переміщувати багато атомів. Вони використали алгоритм машинного навчання і озброєні ним, вони можуть збирати масиви атомів як у двох, так і в трьох вимірах. Перегрупування займає частки секунди, лише 60 мілісекунд. Це є важливим інструментом у квантових обчисленнях.

Читайте також: вчені заявляють, що наша ДНК може приховувати суперсили.