Schrödinger wees erop dat als dat deeltje zich in een staat van superpositie zou bevinden, tegelijkertijd rottend en niet rottend zolang niemand keek, de kat zou zowel dood als levend zijn totdat iemand de doos opende.

Schrödinger heeft het niet gekocht. Hij was fout, Hoewel. Op microscopische schaal, niet-waargenomen materie kan op de een of andere manier in meerdere toestanden tegelijk zijn, en dat vermogen kan een sleutel zijn tot kwantumcomputers, die verwerkingssnelheden belooft die volgens de huidige normen ondenkbaar zijn.

Een gewoon computerbit kan een "1"-status of een "0"-status hebben. Een kwantumbit, of qubit, kan in beide staten tegelijk zijn, bekend als een "kattenstaat, " waardoor het meerdere taken tegelijkertijd kan uitvoeren.

En als die dual-state qubit zou zijn gekoppeld aan andere dual-state qubits, zodat elke actie die door de ene wordt uitgevoerd onmiddellijk een actie in een andere activeert - een staat van verstrengeling - dan zouden ze meerdere taken tegelijk kunnen uitvoeren, als een enkele eenheid.

Wetenschappers hebben het al meer dan 20 jaar over zulke "tweestanden-kattentoestanden", maar niemand had het tot nu toe bereikt.

"Veel belachelijke scenario's zijn in principe theoretisch mogelijk totdat we hints [vinden] van de beperking van de kwantummechanica, en het is altijd boeiend om te zien wat we in het lab kunnen doen, " zegt Dr. Chen Wang, postdoctoraal medewerker in de afdeling toegepaste natuurkunde en natuurkunde van Yale en hoofdauteur van de studie.

twee staten, Twee locaties

In dit geval, wat Wang en collega's deden, is microgolflichtfotonen vangen, de kleinste componenten van elektromagnetische velden, in twee afzonderlijke microgolfkamers verbonden door een supergeleidend kanaal. Een reeks energiepulsen plaatst beide velden in superpositie, oscilleren in twee tegengestelde richtingen tegelijk.

"Een kattoestand voor een oscillator met microgolfholte is zeer analoog aan een gitaarsnaar die tegelijkertijd in twee tegengestelde richtingen trilt, ' schrijft Wang in een e-mail.

"Een kattenstaat met twee standen, " hij zegt, "is als twee gitaarsnaren die elk op twee manieren tegelijk trillen, maar synchroon met elkaar."

Dat is waar het supergeleidende kanaal om de hoek komt kijken. Omdat de kamers met elkaar verbonden waren, de verdeelde fotonen waren in staat om te interageren. Zo raakten ze verstrikt, beschreven door Physics of the Universe als een toestand waarin "deeltjes die met elkaar interageren permanent gecorreleerd raken, of afhankelijk van elkaars toestanden en eigenschappen, in de mate dat ze effectief hun individualiteit verliezen en zich in veel opzichten gedragen als een enkele entiteit."

Toen de onderzoekers het kanaal uitschakelden, de velden gedroegen zich nog steeds alsof ze met elkaar verbonden waren. Alle wijzigingen die in de ene kamer werden aangebracht, veroorzaakten gelijktijdige wijzigingen in de andere kamer, hoewel ze niet langer fysiek met elkaar verbonden waren.

Een Quantum Toekomst

Het onderzoek toont voor het eerst de levensvatbaarheid aan van een twee-mode kattenstaat, waarin een enkele superpositie op twee verschillende locaties tegelijk bestaat.

"Het bewijst dat onze kwantumtechnologie zover is gevorderd dat we zo'n kat-staat kunnen maken met een groot aantal deeltjes van meerdere variëteiten, " zegt Wang.

Kwantum theorie, het lijkt, wordt minder theoretisch.

"Niet alleen voelt de 'paradox' van de [Schrödinger] kat conceptueel niet langer absurd voor natuurkundigen, "Wan zegt, maar "nog meer exotische kwantumtoestanden worden gemeengoed en haalbaar."

Het volgende op de agenda van het team is "het implementeren van foutcorrectie in een kwantumlogica-poort tussen twee kwantumbits."

In de jaren dertig, Albert Einstein verwierp de theorie van kwantumverstrengeling. Hij had niet alleen ongelijk, maar hij wordt gecrediteerd voor het verwarren van generaties wetenschappers over de aard van het fenomeen.