Kemungkinannya adalah, Anda pernah mendengar tentang paradoks kucing Schrödinger. Kita berbicara tentang kucing hipotetis di dalam sebuah kotak, yang secara bersamaan berada dalam dua keadaan - hidup dan mati - sampai kita membuka kotak itu untuk melihat. Inilah yang disebut superposisi kuantum. Jadi, fisikawan di Universitas Yale menemukan cara menyimpan kedua keadaan kucing dalam dua kotak sekaligus. Para ilmuwan membagikan pekerjaan mereka di halaman majalah Science.
Secara teknis, tidak ada kucing. Kita berbicara tentang apa yang disebut "keadaan kucing", yang perannya dimainkan oleh dua (atau lebih) partikel yang secara bersamaan berada dalam dua keadaan berbeda. Selama beberapa dekade, Kucing Schrödinger hanyalah sebuah eksperimen hipotetis, tetapi pada tahun 2005, Institut Standar dan Teknologi Nasional AS benar-benar berhasil menciptakan “keadaan kucing” yang sebenarnya di lingkungan laboratorium. Untuk melakukan ini, mereka menggunakan enam atom dalam "keadaan spin up" dan "keadaan spin down". Untuk membuatnya lebih mudah dipahami, bayangkan sebuah jarum jam bergerak searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam pada saat yang bersamaan. Sejak itu, eksperimen mereka dengan "keadaan kucing" telah dilakukan dengan foton.
Fisikawan di Universitas Yale, pada gilirannya, mampu mencapai level baru. Mereka tidak hanya menggunakan foton dalam superposisi kuantum keadaan, mereka juga menjeratnya. Artinya, dengan kata lain, mereka mencapai bahwa ketika keadaan satu foton berubah, keadaan foton lain akan berubah, bahkan jika mereka terpisah satu sama lain. Perlu dicatat bahwa ini adalah salah satu aspek mekanika kuantum yang paling kompleks, membingungkan, dan aneh. Albert Einstein pernah menyebut semua ini "tindakan menakutkan dari kejauhan".
"Kami memiliki dua kucing Schrödinger yang kecil dan sederhana, keduanya di dalam kotak mereka dan keduanya dalam keadaan terjerat."
Untuk menciptakan keberuntungan, para ilmuwan membangun sebuah ruangan kecil dengan dua rongga aluminium terpisah. Foton gelombang mikro yang ditempatkan di dalam mulai menghantam dinding rongga, dan berkat ini, para ilmuwan dapat menggabungkannya dengan atom buatan dari safir superkonduktor. Hasilnya adalah dua jenis kucing hidup / mati yang terbuat dari lampu microwave dan berada dalam dua kotak berbeda pada waktu yang bersamaan.
“Kami punya kucing yang besar dan pintar. Ia tidak tetap dalam satu kotak, karena status kuantum terbagi antara dua rongga dan tidak dapat dijelaskan secara terpisah,”kata penulis utama studi tersebut, Chen Wang.
"Anda juga dapat mempertimbangkan alternatifnya, di mana dua kucing Schrödinger yang kecil dan sederhana, masing-masing di dalam kotaknya sendiri, berada dalam keadaan bingung."
Penelitian seperti ini sangat penting untuk masa depan komputasi kuantum. Tidak seperti komputer klasik, yang menggunakan bit, yaitu nol dan satu, komputer kuantum menyimpan informasi dalam apa yang disebut qubit. Qubit, pada gilirannya, dapat berada dalam dua kondisi sekaligus - nol dan satu - sama seperti kucing Schrödinger dapat secara bersamaan dalam kondisi "hidup" dan "mati" selama tidak ada yang mengamatinya. Kita dapat mengatakan bahwa keadaan superposisi sangat rapuh. Oleh karena itu, informasi kuantum harus dilindungi dari segala jenis kebisingan lingkungan. Lagi pula, gangguan sekecil apa pun - misalnya, satu foton bertabrakan dengan atom yang digunakan untuk menyandikan dan menyimpan informasi Anda - akan segera menyebabkan seluruh sistem "memecahkan kode". Dengan kata lain, superposisi keadaan kuantum akan hilang,yang akan menyebabkan crash pada seluruh sistem.
Video promosi:
Mempelajari status bahwa "kucing" dapat berada di dalam adalah hal yang menarik karena sangat berguna untuk menyimpan informasi kuantum. Dan kemampuan untuk membuat keadaan kucing dalam dua kotak yang berbeda, menurut rekan penulis studi Robert Scholskoff, adalah "langkah pertama untuk menciptakan operasi logis antara dua bit kuantum dan membuka kemungkinan koreksi kesalahan."
NIKOLAY KHIZHNYAK
