क्वांटम राज्यों को केवल अत्यधिक नियंत्रित परिस्थितियों में तैयार और मनाया जा सकता है। ऑस्ट्रिया के इनसब्रुक की एक शोध टीम अब एक सुपरकंडक्टिंग माइक्रोवेव रेज़ोनेटर में तथाकथित हॉट श्रोडिंगर कैट स्टेट्स बनाने में सफल रही है। अध्ययन, हाल ही में प्रकाशित किया गया विज्ञान प्रगतियह दर्शाता है कि क्वांटम घटना भी देखी जा सकती है और इसका उपयोग कम परिपूर्ण, गर्म स्थितियों में किया जा सकता है।
श्रोडिंगर कैट स्टेट्स क्वांटम भौतिकी में एक आकर्षक घटना है जिसमें एक क्वांटम ऑब्जेक्ट एक साथ दो अलग -अलग राज्यों में मौजूद है। इरविन श्रोडिंगर के विचार प्रयोग में, यह एक बिल्ली है जो एक ही समय में जीवित और मृत है। वास्तविक प्रयोगों में, इस तरह की एक साथ परमाणुओं और अणुओं के स्थानों में और विद्युत चुम्बकीय गुंजयमानकों के दोलनों में देखा गया है। पहले, श्रोडिंगर के विचार प्रयोग के लिए ये एनालॉग्स पहले क्वांटम ऑब्जेक्ट को अपने जमीनी राज्य, सबसे कम संभव ऊर्जा के साथ राज्य को ठंडा करके बनाए गए थे। अब, गेरहार्ड किरचमेयर और ओरिओल रोमेरो-आइसार्ट के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने पहली बार प्रदर्शित किया है कि थर्मल रूप से उत्साहित राज्यों से क्वांटम सुपरपोजिशन बनाना वास्तव में संभव है। “श्रोडिंगर ने अपने विचार प्रयोग में एक जीवित, अर्थात् ‘हॉट’ बिल्ली भी ग्रहण की,” इनसब्रुक विश्वविद्यालय में प्रायोगिक भौतिकी विभाग से और क्वांटम ऑप्टिक्स और क्वांटम सूचना (IQOQI) के ऑस्ट्रियन एकेडमी ऑफ साइंसेज (öaw) के प्रायोगिक भौतिकी विभाग से टिप्पणी करते हैं। “हम जानना चाहते थे कि क्या ये क्वांटम प्रभाव भी उत्पन्न किए जा सकते हैं यदि हम ‘कोल्ड’ ग्राउंड स्टेट से शुरू नहीं करते हैं,” किरचमेयर कहते हैं।
में प्रकाशित उनके अध्ययन में विज्ञान प्रगतिशोधकर्ताओं ने बिल्ली राज्यों को उत्पन्न करने के लिए एक माइक्रोवेव गुंजयमानकर्ता में एक ट्रांसमोन क्विट का उपयोग किया। वे 1.8 केल्विन तक के तापमान पर क्वांटम सुपरपोजिशन बनाने में सफल रहे – जो गुहा में परिवेश के तापमान की तुलना में साठ गुना अधिक गर्म है। “हमारे परिणाम बताते हैं कि अलग -अलग क्वांटम गुणों के साथ अत्यधिक मिश्रित क्वांटम राज्यों को उत्पन्न करना संभव है,” इयान यांग बताते हैं, जिन्होंने अध्ययन में रिपोर्ट किए गए प्रयोगों का प्रदर्शन किया।
शोधकर्ताओं ने हॉट श्रोडिंगर कैट स्टेट्स बनाने के लिए दो विशेष प्रोटोकॉल का उपयोग किया। इन प्रोटोकॉल का उपयोग पहले सिस्टम के जमीनी स्थिति से शुरू होने वाले बिल्ली राज्यों का उत्पादन करने के लिए किया गया था। ओरिओल रोमेरो-आइसार्ट कहते हैं, “यह पता चला है कि अनुकूलित प्रोटोकॉल भी उच्च तापमान पर काम करते हैं, अलग-अलग क्वांटम हस्तक्षेप पैदा करते हैं,” हाल ही में Insbruck विश्वविद्यालय में सैद्धांतिक भौतिकी के प्रोफेसर और Iqoqi Inssbruck में अनुसंधान समूह के नेता और ICFO के 2024 निदेशक के बाद से, बारिसोना में फोटॉनिक विज्ञान संस्थान। “यह क्वांटम सुपरपोजिशन के निर्माण और उपयोग के लिए नए अवसरों को खोलता है, उदाहरण के लिए नैनोमेकेनिकल ऑसिलेटर्स में, जिसके लिए जमीनी राज्य को प्राप्त करना तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण हो सकता है।”
“हमारे कई सहयोगियों को आश्चर्य हुआ जब हमने पहली बार उन्हें अपने परिणामों के बारे में बताया था, क्योंकि हम आमतौर पर तापमान के बारे में सोचते हैं जो क्वांटम प्रभाव को नष्ट कर देता है,” थॉमस एग्रेनियस कहते हैं, जिन्होंने प्रयोग की सैद्धांतिक समझ विकसित करने में मदद की। “हमारे माप इस बात की पुष्टि करते हैं कि क्वांटम हस्तक्षेप उच्च तापमान पर भी बने रह सकते हैं।”
ये शोध निष्कर्ष क्वांटम प्रौद्योगिकियों के विकास को लाभान्वित कर सकते हैं। “हमारे काम से पता चलता है कि कम आदर्श, गर्म वातावरण में भी क्वांटम घटनाओं का निरीक्षण और उपयोग करना संभव है,” गेरहार्ड किरचमेयर पर जोर देता है। “यदि हम एक सिस्टम में आवश्यक इंटरैक्शन बना सकते हैं, तो तापमान अंततः मायने नहीं रखता है।”
अध्ययन को ऑस्ट्रियाई रिसर्च फंड एफडब्ल्यूएफ और यूरोपीय संघ द्वारा अन्य लोगों के बीच वित्त पोषित किया गया था।
