---
title: "Почему квантовый кот перестаёт возвращаться: эксперимент с восемью кубитами"
description: "Физики проследили, почему интерференция квантового «кота» возвращается в малой среде, но исчезает в более сложной. Эксперимент раскрывает механизм декогеренции."
datePublished: "2026-10-26T07:08:58+00:00"
lastmod: "2026-10-26T07:08:58+00:00"
author: "Андрей Воробьев"
category: "Наука"
image: "https://hanga.su/images/img_26/cd7ce844-a9d8-4156-91c5-9e33f33de030.jpg"
slug: "pochemu-kvantovyj-kot-perestajot-vozvrashchatsya-eksperiment-s-vosemyu-kubitami"
---

# Почему квантовый кот перестаёт возвращаться: эксперимент с восемью кубитами

![Физики из Фучжоуского университета исследовали, как квантовая суперпозиция микроволнового поля теряет и восстанавливает интерференцию.](https://hanga.su/images/img_26/cd7ce844-a9d8-4156-91c5-9e33f33de030.jpg "Почему квантовый кот перестаёт возвращаться")

Квантовый мир умеет возвращать то, что казалось утраченным. Если система теряет способность демонстрировать интерференцию, это ещё не всегда означает окончательное исчезновение её квантовых свойств. Физики из Фучжоуского университета показали, как такой возврат постепенно прекращается по мере увеличения числа элементов окружения.

В основе исследования лежит суперпозиция — состояние, в котором нельзя приписать системе один из нескольких классических вариантов до измерения. Её знаменитый образ — кот Шрёдингера, одновременно связанный с двумя несовместимыми исходами мысленного опыта. В лаборатории использовали микроволновое поле. Его подготовили в так называемом кошачьем состоянии: квантовой комбинации вакуума, где нет фотонов возбуждения, и состояния с микроволновыми фотонами.

Почему это не просто неопределённость между двумя вариантами? При обычном незнании один вариант уже реализовался. Суперпозиция отличается возможностью интерференции: квантовые амплитуды двух компонентов влияют друг на друга, меняя вероятности результатов измерения. Эта согласованность называется когерентностью.

Но полностью изолировать систему почти невозможно. Стоит окружению вступить с ней во взаимодействие, как сведения о разных компонентах суперпозиции распределяются между другими объектами. Возникает запутанность — квантовая связь, при которой состояние целого нельзя описать независимыми состояниями его частей. Интерференция в исследуемой системе при этом слабеет: происходит декогеренция. Для неё не требуется наблюдатель, сознание или даже фактическое считывание информации прибором.

Представьте две мелодии, теряющие синхронность среди других колебаний. Утрата согласованности не обязательно означает уничтожение информации. Если окружение невелико и его динамика достаточно упорядочена, следы различий между компонентами суперпозиции способны исчезнуть вновь. Тогда интерференция возвращается без специальной команды на стирание информации.

Чтобы проверить это, исследователи поместили микроволновое поле в сверхпроводящий резонатор — электрическую схему, удерживающую электромагнитные колебания. С резонатором взаимодействовали управляемые нелинейные элементы, каждый из которых выступал отдельной степенью свободы искусственной среды. Их число постепенно меняли от одного до восьми.

При одном таком элементе интерференция сначала исчезала, но примерно через 38 наносекунд почти восстанавливалась. Наносекунда — миллиардная доля секунды. Окружение сначала получало информацию о состоянии поля, а затем, продолжая взаимодействовать с ним, практически утрачивало способность различать исходные компоненты. Получался своего рода самопроизвольный возврат квантовой согласованности.

Изменения исследовали с помощью функций Вигнера — особых карт, позволяющих представить квантовое состояние электромагнитного поля. Характерные чередующиеся области на этих картах показывают интерференционные особенности, которые не объяснить обычной статистической смесью двух состояний. Дополнительно команда оценивала различимость — насколько точно окружение могло бы сообщить, с каким компонентом суперпозиции оно взаимодействовало.

Здесь и обнаружился главный результат. Когда число элементов среды увеличивали, возврат интерференции становился всё слабее. При восьми элементах различимость приближалась к единице примерно за 15 наносекунд и сохранялась высокой вплоть до 80 наносекунд наблюдений. На картах Вигнера интерференция исчезала и не восстанавливалась в исследованном интервале от нуля до 30 наносекунд.

Элементы обменивались энергией с резонатором с различными скоростями, поэтому их динамика постепенно рассогласовывалась. Для полного стирания распределённой информации они должны снова оказаться в подходящем совместном состоянии. Чем больше независимых участников такого процесса, тем сложнее им одновременно вернуться к нужному сочетанию состояний.

Почему мы не видим чашки в суперпозиции разных положений? Обычная среда состоит из колоссального числа взаимодействующих степеней свободы, способных сохранять и распространять сведения о системе. Восстановление когерентности не обязательно запрещено законами квантовой механики, но практически недоступно на разумных временных масштабах. Эксперимент показывает лабораторный вариант именно этого перехода, а не создание настоящего макроскопического кота Шрёдингера.

При этом восемь элементов среды не представляют универсальную границу необратимости. Учёные не доказали, что интерференция никогда не возникнет снова: измерения охватывали ограниченный временной промежуток и конкретную схему взаимодействий. Главное — возможность проследить переход к практически необратимой декогеренции. Для квантовых компьютеров и высокоточных датчиков это способ лучше исследовать источники потери когерентности, хотя готового метода её предотвращения эксперимент пока не даёт.