Эксперимент с ионами выявил необычную структуру квантовых состояний
AI Изображение создано с помощью ИИ и носит иллюстративный характер
Ученые создали новый тип квантовой суперпозиции, состоящий исключительно из неклассических компонентов. Результаты опубликованы в Physical Review X. Данную информацию сообщает портал Science XXI.
В квантовой физике суперпозиция означает, что система одновременно находится в нескольких состояниях. Этот принцип иллюстрируется мысленным экспериментом с котом Шрёдингера. На практике суперпозиция используется в атомных часах и квантовых вычислениях.
В новом исследовании описана суперпозиция, сформированная только из квантовых компонентов без классического аналога. Ученые использовали захваченный ион, объединяющий два квантовых подсистемных уровня: внутреннее состояние (кубит) и движение (квантовый гармонический осциллятор).
Сначала исследователи индуцировали взаимодействие между внутренним состоянием и движениями иона, затем провели квантовое измерение, спроецировав систему в заданную суперпозицию. Руководитель Рагхавендра Шринивас из Оксфорда отметил, что получен инструмент для формирования суперпозиции любой формы. Точная настройка параметров позволяет менять размер, ориентацию и степень разделения компонентов.
Авторы считают, что результаты помогут создавать более устойчивые к ошибкам кубиты. Исследование также дает платформу для изучения границы между классическим и квантовым мирами.
