محمود حاجزمان: مطمئنا شما مطالب زیادی درباره گربه شرودینگر خواندهاید، گربهای که در آن واحد میتواند هم زنده و هم مرده باشد. اما آیا گربه شرودینگر در واقعیت نیز وجود دارد؟ جواب مثبت است، حداقل فیزیکدانان که چنین ادعایی میکنند.
به گزارش نیوساینتیست، آرون اوکانل و همکارانش در دانشگاه کالیفرنیا در سانتاباربارا، آزمایشی را ترتیب دادهاند که طی آن، یک نوار فلزی کوچک مرتعش میتواند در آن واحد هم نوسان کند و هم نوسان نکند! این نوار تنها 60 میکرومتر طول دارد، اما به اندازه کافی بزرگ است تا از درون میکروسکوپ دیده شود. افسوس که شما نمیتوانید آنچه را در عمل رخ میدهد، ببینید؛ زیرا خود عمل مشاهده، نوار را از حالت سوپرپوزیشن (برهمنهی) خارج میکند!
اوکانل میگوید: «ما درباره خواص مرموز کوانتومی صحبت میکنیم، چیزهایی که در یک لحظه میتوانند در دو مکان مختلف باشند. اما تمام اینها در اندازه اتمها و مولکولها است.»
پلی بین دنیاها
مارکوس آسپلمایر از دانشگاه وین در این رابطه میگوید: «این آزمایش یک حالت مرزی دارد، اما برای مشاهده ردپای کوانتوم کافی است.»
نکته کلیدی آزمایش، اتصال نوار مرتعش به یک کیوبیت ابررسانا است؛ یک مدار الکتریکی کوچک که به راحتی در یک برهمنهی کوانتومی با دو وضعیت انرژی تولید میشود. به گفته اوکانل، کیوبیت به صورت یک پل بین دنیای میکروسکوپی و ماکروسکوپی عمل میکند. با تنظیم فرکانس کیوبیت بین دو وضعیت مختلف آن و هماهنگسازی آن با فرکانس تشدید نوار فلزی، وضعیت کوانتومی کیوبیت میتواند بهطور دلخواه به تشدیدگر منتقل شود.
اندازهگیریها نشان داد که تشدیدگر گاهی در حالت پایه غیرنوسانی و گاهی در حالت برانگیخته نوسانی قرار دارد. طبق اندازهگیریها، تعداد دفعاتی که تشدیدگر در هر کدام از این وضعیتها قرار داشت، از قوانین احتمالی مکانیک کوانتوم پیروی میکرد.
قدم بعدی، گربه شرودینگر
خالد کارای از دانشگاه لودویگ ماکسیمیلان مونیخ میگوید: «آزمایش اوکانل این یک کار پرچالش و خلاقانه است. اگر نتایج بهدست آمده درست باشد، یک پیشرفت عظیم محسوب میشود.»
بعید است که گربه شرودینگر بتواند سرمای منجمد کننده چنین آزمایشهایی را تحمل کند. بنابراین این گربه هدف بعدی فیزیکدانان نخواهد بود. اما اکنون تاثیر شبحوار فیزیک کوانتوم بر اجسام قابل رویت اثبات شده است. در حال حاضر سوال این است که آیا ما میتوانیم که در آینده نزدیک، جسمی به بزرگی یک تاب بچه را در یک وضعیت نامعین کوانتومی قرار دهیم؟ جواب اوکانل به این سوال مثبت است. وی میگوید: «به نظر من به زودی و طی 20 سال آینده این کار انجام خواهد شد.»