Des scientifiques australiens et britanniques ont créé un analogue quantique d'un tambour qui vibre et est silencieux en même temps, tout comme le chat de Schrödinger est vivant et mort en même temps, selon un article du New Journal of Physics.
«Pour apprendre à battre le tambour, nous avons dû créer des bâtons quantiques spéciaux, dont le rôle est joué par des particules uniques de lumière. Tout cela ouvre la voie à la création d'un analogue mécanique du chat de Schrödinger et au test des lois de la mécanique quantique à une échelle macroscopique », a déclaré Martin Ringbauer de l'Université du Queensland à Brisbane, en Australie.
Le chat de Schrödinger fait l'objet d'une expérience de pensée proposée en 1935 par le physicien autrichien Erwin Schrödinger. Dans une expérience, un chat et un mécanisme qui ouvre un récipient contenant du poison en cas de désintégration d'un atome radioactif (qui peut ou non se produire) sont placés dans une boîte fermée. Selon les principes de la physique quantique, un chat est à la fois vivant et mort.
C'est là que le terme «superposition quantique» prend naissance - la totalité de tous les états dans lesquels un chat peut être simultanément. De nombreux physiciens, y compris ceux du Centre quantique russe, tentent désormais activement de créer un tel chat Schrödinger qui pourrait être vu à l'œil nu.
Ringbauer et ses collègues ont fait le premier pas dans cette direction en étudiant comment des particules de lumière uniques interagissent avec des films très minces mais visibles. Les scientifiques se sont demandé si les collisions de photons avec ces membranes généreraient des effets quantiques qui violeraient les lois classiques de la mécanique.
Comme l'a noté le physicien, dans certaines conditions, une seule particule de lumière peut être coupée en deux photons plus faibles, mais en même temps intriqués. Si une particule est dirigée vers la membrane et la seconde vers un miroir ordinaire, leur interaction conduira au fait qu'une autre liaison quantique se produira entre le tambour et les photons.
Tambour quantique créé par des physiciens australiens et britanniques / Imperial College London.
À ce moment, il entre en jeu que le photon scié est en fait en même temps à l'un et l'autre point - soit il vole au-delà de la membrane sans y provoquer de vibrations, soit il la frappe. En conséquence, dans certaines mesures, il battra le tambour, tandis que dans d'autres, il ne provoquera aucun changement. Autrement dit, le tambour sera simultanément silencieux et cogner, et le film devient un analogue macroscopique du chat de Schrödinger.
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Guidés par ces idées, les auteurs de l'article ont assemblé l'installation et ont commencé à observer les vibrations du film à l'aide d'un autre laser. Comme l'admet Ringbauer, à température ambiante, cette conception ne ressemble pas tout à fait à un tambour de Schrödinger, mais même dans de telles conditions, des anomalies apparaissent à sa surface indiquant la présence de propriétés quantiques.
Dans un proche avenir, l'équipe de Ringbauer prévoit d'améliorer les performances des capteurs de vibration laser et de placer un tambour quantique dans un réfrigérateur, ce qui, espère-t-elle, aidera à voir le vrai chat de Schrödinger pour la première fois.
