Amerikanen David Wineland är en av årets nobelpristagare i fysik. Han har undersökt de allra minsta beståndsdelarna av vår tillvaro, och konstruerat experiment där han kunnat testa kvantmekanikens teoretiska beskrivningar av hur de beter sig. Vi besöker honom i Boulder, Colorado när årets första snö just fallit och Klippiga bergens toppar ligger lockande vita runt forskningsinstitutet NIST, National Institute of Standards and Technology.

Ett makabert exempel kallar Wineland det, men uttrycker samtidigt sin beundran för österrikaren Erwin Schrödinger. I kvantmekanikens barndom, i början på förra seklet, hittade Schrödinger på ett berömt tankeexperiment för att belysa de mest absurda slutsatserna av den nya teorin. En av de märkligaste konsekvenserna av kvantmekaniken är nämligen att tillvarons minsta beståndsdelar kan befinna sig i något som kallas överlagrade kvanttillstånd. I praktiken innebär det att en atom kan befinna sig på två ställen samtidigt. Eller att en radioaktiv atom kan ha sönderfallit och inte sönderfallit, på en och samma gång.

I sitt tankeexperiment utgår Schrödinger från just  en radioaktiv atom. Han stänger i tankarna in en levande katt i en låda. I lådan finns också den radioaktiva atomen samt en giftampull. Om den radioaktiva atomen sönderfaller kommer den att frigöra gift från ampullen och katten dör. Om atomen inte sönderfaller kommer inget gift ut och då lever katten. Enligt kvantmekanikens lagar skulle katten vara både levande och död - samtidigt. Till dess vi öppnar lådan och ser efter så befinner sig nämligen den radioaktiva atomen i ett överlagrat tillstånd, där den både sönderfallit och inte sönderfallit.

Det här tankeexperimentet är just en tanke. Ingen har förstå kunnat konstatera att en katt samtidigt är levande och död. Men vad David Wineland och hans medarbetare skapat är något som skulle kunna kallas "schrödingers kattungar", mer än sjuttio år efter att Schrödinger tänkte ut sitt experiment. Winelands grupp har visat att enstaka joner, laddade atomer, faktiskt kan befinna sig i två tillstånd samtidigt.

Programmet sändes första gången i november 2012.