
Физики из США и Франции реализовали на практике состояние «запутанных» «котов Шредингера», объединив между собой два обычных. Ученые считают, что их устройство может стать основой для построения нового типа квантовых компьютеров. Работа опубликована в журнале Science. 
 
Мысленный эксперимент с котом, придуманный Эрвином
Шредингером, уже давно стал объектом многочисленных экспериментов по
исследованию квантовой суперпозиции. Был введен даже специальный термин — «состояния
кота Шредингера». Ими, в частности, называют суперпозицию когерентных состояний
одномодового квантового гармонического осциллятора. Такая система на практике
представляет собой, например, фотон, «запертый» в оптическом резонаторе.
Эксперименты проводились как для фотонов оптического диапазона энергий, так и
микроволнового, причем их число могло достигать ста. 
Подобные квантовые системы могут найти применение в
квантовой информатике и стать основой для построения квантовых компьютеров.
Одним из препятствий для этого в настоящее время является маштабируемость —
чтобы построить достаточно сложную вычислительную систему, нужно каким-то
образом увеличить число ее элементов, сохраняя при этом связность между ними
(или когерентность). 
Существует два основных способа, как на основании «состояний
кота Шредингера» реализовать сложные вычислительные системы. В первом из них ученые
увеличивают число мод (волн с определенной длиной волны) в резонаторе, во
втором — число фотонов одной энергии.
 В новой работе авторы
объединили оба подхода и создали систему из двух оптических резонаторов с
разными модами (ученые назвали их Алиса и Боб), каждый из которых «отсеивает»
фотоны с определенной длиной волны, и «запутали» фотоны из обоих резонаторов
между собой. Авторы говорят, что такого
нового «кота» можно представить как двух обычных, но «запутанных» между
собой. Объединяет состояния в
резонаторах искусственный атом — сверхпроводящее устройство с джозефсоновским
контактом. Такой объект имеет уровневую энергетическую структуру, как в обычных
атомах, за что ему и было дано такое название.
