インサイダーブリーフ
- Innsbruckの研究者は、量子の重ね合わせ（SchrödingerCatStass）は、地上国ではなく熱励起から作成できることを実証しています。
- 超伝導マイクロ波共振器でトランスモンqubitを使用して、チームは最大1.8ケルビンの温度で量子干渉効果を生成しました。
- 調査結果は、特定の量子技術が、超低温を必要とせずに暖かく、理想的でない状態で効果的に動作する可能性があることを示唆しています。
- ErwinSchrödingerの思考実験では、それは同時に生きて死んでいる猫です。 （インスブルック大学/ハラルド・リッチュ）
プレスリリース – 量子状態は、高度に制御された条件下でのみ準備および観察できます。オーストリアのインスブルックの研究チームは、現在、いわゆるホットシュレディンガー猫の状態を超伝導するマイクロ波共振器で作成することに成功しています。最近公開された研究 科学の進歩、量子現象も観察し、それほど完全ではない暖かい条件で使用できることを示しています。
SchrödingerCat状態は、量子物理学の魅力的な現象であり、2つの異なる状態に量子オブジェクトが同時に存在します。 ErwinSchrödingerの思考実験では、それは同時に生きて死んでいる猫です。実際の実験では、そのような同時性は、原子と分子の位置、および電磁共振器の振動で見られています。以前は、シュレディンガーの思考実験に対するこれらの類似体は、最初に量子オブジェクトをその基底状態に冷却することによって作成されました。現在、Gerhard KirchmairとOriol Romero-Isart率いる研究者は、熱励起状態から量子重層を作成することが実際に可能であることを初めて実証しました。 「シュレディンガーはまた、彼の思考実験で生計、すなわち「熱い」猫を想定していました」と、インスブルック大学の実験物理学部とオーストリア科学科学アカデミー（ÖAW）の量子光学および量子情報研究所（IQOQI）の実験物理学部のGerhard Kirchmair氏は述べています。 「「寒い」基底状態から始まらない場合、これらの量子効果も生成できるかどうかを知りたかったのです」とKirchmair氏は言います。
彼らの研究では、 科学の進歩、研究者は、マイクロ波共振器でトランスモンqubitを使用して、猫の状態を生成しました。彼らは、最大1.8ケルビンの温度で量子重ね合わせを作成することに成功しました。これは、空洞の周囲温度の60倍高温です。 「私たちの結果は、異なる量子特性を持つ非常に混合された量子状態を生成することが可能であることを示しています」と、この研究で報告された実験を行ったイアン・ヤンは説明します。
研究者は、2つの特別なプロトコルを使用して、HotSchrödingerCAT状態を作成しました。これらのプロトコルは、システムの地上状態から始まるCAT状態を生産するために以前に使用されていました。 「適応したプロトコルも高温でも機能し、明確な量子干渉を生み出していることが判明しました」と、最近までIQOQI InnsbruckのInnsbruck大学および研究グループリーダーの理論物理学の教授であり、2024年以来ICFOのディレクターであるOriol Romero-Isartは言います。 「これにより、たとえばナノメカニカルオシレーターでの量子重ね合わせの作成と使用のための新しい機会が開かれます。
「私たちの結果について最初に言ったとき、私たちの同僚の多くは驚きました。なぜなら、私たちは通常、体温を量子効果を破壊するものと考えているからです」と、実験の理論的理解を開発するのを助けたトーマス・アグニウスは付け加えます。 「私たちの測定では、量子干渉が高温でも持続できることを確認しています」。
これらの調査結果は、量子技術の開発に利益をもたらす可能性があります。 「私たちの仕事は、理想的ではない暖かい環境でも量子現象を観察し、使用することが可能であることを明らかにしています」とGerhard Kirchmairは強調しています。 「システムで必要な相互作用を作成できれば、温度は最終的には関係ありません。」
この研究は、オーストリアの研究基金FWFや欧州連合などによって資金提供されました。
出版： ホットシュレディンガー猫の状態。 Ian Yang、Thomas Agrenius、Vasilisa Usova、Oriool Romero-Isart、Gerhard Kirchmair。 科学の進歩 2025 Two：10.1126/Sciadv.Adr4492 [arXiv:2406.03389]
