Verovatno ste već čuli za Šredingerovu mačku, ali niste sigurni o čemu se tačno radi. Čak i da vam je poznata suština ovog misaonog eksperimenta, zamislićete se nad novom glavolomkom koju su naučnici osmislili oko istog problema.

 

Eksperiment glasi ovako: u jednoj kutiji se nalazi mačka, zajedno sa nekom vrstom otrova. Otrov se aktivira radioaktivnim raspadom subatomskih čestica, ali naučnici znaju da te čestice mogu da budu u više stanja od jednog, što znači da mogu istovremeno i da se raspadaju i ne raspadaju. Iz toga sledi da se otrov simultano moće aktivirati i mirovati, odnosno da mačka može istovremeno biti i mrtva i živa.

Kada je austrijski fizičar Ervin Šredinger ispričao ovu paradoksalnu priču 1935, on zapravo nije tvrdio da mačka može u isto vreme biti mrtva i živa – on je kritikovao tada dominantno stanovište u kvantnoj mehanici, takozvanu kopenhagensku interpretaciju, ukazujući koliko bi bila apsurdna kada bi se primenila na realan svet.

Kopenhagenska interpretacija sugerisala je da čestice postoje u svim mogućim stanjima (na različitim pozicijama, energijama ili brzinama) sve dok ih čovek ne opazi, a u tom trenutku zauzimaju jedno stabilno stanje. Da je to tačno, mačka bi bila i živa i mrtva, sve dok vi ne otvorite kutiju, kako biste videli šta je s njom.

Apsurdnost ove analogije nije bila dovoljan dokaz da se interpretacija odbaci, barem na mikroskopskom nivou, piše Vašington post.

Međutim, nova studija pomera ovaj eksperiment na još čudniju teritoriju. Naučnici su dali Šredingerovoj maci još jednu kutiju u kojoj može da se igra. Tako mačka može biti i mrtva i živa i to na dve lokacije istovremeno.

– Ljudi su veoma zainteresovani za ovu apsurdnu sliku koju je osmislio jedan od osnivača kvantne mehanike. Razumljivo je to što ljudi ne razumeju eksperiment. Ne možete ga savladati zdravim razumom. Ne možemo ni mi – objašnjava Čen Vang sa Jejl univerziteta, koji je vođa novog istraživanja objavljenog u “Science”.

Međutim, matematici je moguće što je ljudskom mozgu nemoguće.

Vang i njegove kolege zato su uparili su čuvenu mačku sa još jednom glavolomkom kvantne mehanike: kvantnim preplitanjem, fenomenom koje je Ajnštajn nazivao “čudnim delovanjem na daljinu”.

Prema ovoj teoriji, dve subatomske čestice koje su u međusobnoj interakciji, postaju isprepletene, pa svaka promena kojoj je izložena jedna od njih, odnosi se i na drugu, bez obzira na to koliko su udaljene.

Tim iz Jejla napravio je malu komoru sa dve pregrade od aluminijuma koje su povezali sa superprovodljivim čipom napravljenim od safira. Oni su mogli da koriste elektricitet, kako bi doveli čestice u svakoj od komora da dođu u određeno stanje, tačnije, dva stanja (prema principima kvantne mehanike) i to na dva mesta u isto vreme.

Da bismo bliže pojasnili, vratimo se na mačku: Činjenica da je mačka u jednoj kutiji i živa i mrtva, neizbežno utiče na činjenicu da je mačka u drugoj kutiji istovremeno živa i mrtva.

 

Vang se nada da će zahvaljujući konačnom razrešenju ovog problema, napredovati na polju kvantnih računara, koji su sačinjeni od “delića”, koji mogu istovremeno biti kodirani kao nule i kao jedinice.

Međutim, u teoriji, kvantni kompjuter koji bi imao čestice koje su istovremeno i žive i mrtve, kao iz pomenute analogije, mogao bi da ima bitove koji su istoremeno i nule i jedinice. To znači da bi bio daleko moćniji i brži od svih računara koje imamo danas, barem u određenim procesima, jer bi simultano mogao da izvodi mnogo različitih kalkulacija.

Pošto čestice zauzimaju stabilno stanje, čim ih opazimo, treba da se pronađe način da se ispravljaju greške, a da se na neki način ne utiče na sam sistem.

– Dobro je poznato da je 99 odsto proračuna, a možda i više, namenjeno više ispravljanju greški, nego samom dobijanju rezultata – kaže Vang.

– Ipak, ispostavlja se da je misaoni eksperiment o Šredingerovoj mački koristan za proučavanje mogućnosti čuvanja kvantnih informacija i ispravljanje kvantnih grešaka. Stvaranje mačke koja je istovremeno u dve kutije, prvi je korak u logičkim operacijama među dva kvantna bita na način na koji bi mogle da se ispravljaju greške – rekao je jedan od autora studije Robert Šelkopf.