Квантовая суперпозиция подтверждена: кот Шрёдингера остался лишь метафорой

Эрвин Шрёдингер, один из основателей квантовой теории, сомневался в реальности суперпозиции. Он полагал, что в модели скрыта ошибка, и предсказывал, что со временем квантовая механика станет детерминированной, как классическая физика. Для критики этой концепции ученый придумал мысленный эксперимент, известный как «кот Шрёдингера». Об этом рассказывает издание Science XXI.

В его сценарии кошка находится в закрытом ящике вместе с радиоактивным атомом, датчиком и сосудом с ядом. Если атом распадается, прибор фиксирует излучение, открывает сосуд, и животное погибает. Пока ящик закрыт, атом одновременно считается распавшимся и нераспавшимся, поэтому кошка условно находится сразу в двух состояниях — жива и мертва.

Согласно описанию эксперимента, определенность появляется лишь после открытия ящика и наблюдения за животным. Однако этот пример не стал опровержением суперпозиции. Во-первых, речь не шла о прямом переносе квантовых состояний на крупные объекты вроде кошек, а во-вторых, измерение уже проводил механизм, следивший за состоянием атома.

Как отмечает Wired, последующие исследования подтвердили существование суперпозиции и фундаментальную роль неопределенности в устройстве Вселенной. Именно это свойство обеспечивает квантовым компьютерам высокую способность к параллельной обработке данных. Суперпозиция при этом не означает простое незнание результата, как в случае с подброшенной и накрытой монетой.

Квантовые системы также обладают свойством запутанности: измерение состояния одной частицы определяет состояние другой независимо от расстояния между ними. Это происходит мгновенно, без времени на передачу сигнала. Такие явления уже подтверждены наукой, хотя они по-прежнему противоречат привычным представлениям человека о реальности.