Квантовата физика позволява да видим неща, без да ги гледаме
Като общо предписание, в случай че желаете да видите нещо, имате потребност от светлина. Ето да вземем за пример, вие четете този текст сега, с помощта на светлината от вашия екран, която се насочва към ретината ви, преобразува се в електрически сигнали и се изпраща до оптичния нерв, с цел да може мозъкът ви да ги интерпретира като куп думи и изображения.
Но какво ще стане, в случай че можете да видите нещата без цялата тази процедура? Може да звучи налудничаво – може би даже да опонира на самото определение за виждане – само че с помощта на странния свят на квантовата механика, в действителност е изцяло допустимо.
„ От самото начало на квантовата механика стремежът да се схванат измерванията в този нов свят е богат източник на интелектуално обаяние “, отбелязва нова публикация, оповестена този месец.
„ Измерванията без да се взаимодейства с измервания детайл принадлежат към един предполагаем клас на квантовите проби, където се дефинира дали едно събитие съществува (например, дали избрана цел участва в област от пространството) “, изяснява той. „ Задачата ни бе да определим съществуването на микровълнов подтик по този начин, че в края на това установяване детекторът да не е всмукнал необратимо въпросния подтик. “
Ако успее, екипът на университета Аалто зад новата публикация няма да е първият, постигнал сходно достижение – в действителност техният опит се основава на различен, в началото осъществен от Антон Цайлингер, един от носителите на Нобелова премия за физика за 2022 година Но има една основна разлика: Цайлингер работи с лазери и огледала, а не с микровълни и свръхпроводници.
Поради тази причина „ трябваше да приспособяваме концепцията към другите пробни принадлежности, налични за свръхпроводящи устройства “, изяснява в изказване съавторът на проучването Георге Сорин Параоану. Вместо светлинни частици, екипът употребява особено модифицирани трансмони – тип свръхпроводящ кюбит, планиран през 2007 година – за разкриване на съществуването на микровълнови импулси.
„ Ние трябваше да променим общоприетия развой за невзаимодействие по решителен метод: добавихме още един пласт на „ квантовост “, като използвахме по-високо енергийно равнище на трансмона “, споделя Параоану. „ След това използвахме квантовата кохерентност на получената система от три равнища като запас. “
„ Квантовата кохерентност “ се отнася до това съответно свойство, което прави квантовата механика толкоз объркваща. Това е известният абсурд на котката на Шрьодингер: способността на обектите да заемат две разнообразни положения по едно и също време – макар че съгласно разпоредбите на класическата физика това би трябвало да е невероятно. Квантовият свят обаче няма такива проблеми със суперпозициите – и екипът съумява освен да работи с този резултат, само че и да го употребява в своя изгода.
Експериментът бе сполучлив – и теоретичните модели удостоверяват резултатите. „ Също по този начин демонстрирахме, че даже микровълнови импулси с доста ниска мощ могат да бъдат открити дейно благодарение на нашия нов развой “, добави Шрути Догра, съавтор на публикацията.
Всичко това може да ни накара да си кажем, „ добре, това е доста отлично и прелестно, само че не звучи като да има някакво необикновено приложение “. Но ето, че има: този резултат има приложения, които са доста по-широки от просто сладка дребна проява на квантовата механика.
„ В квантовите калкулации [в един квантов компютър] нашият способ може да се приложи за диагностициране на положения на микровълнови фотони в избрани детайли на паметта “, показва Параоану. „ Това може да се преглежда като високоефективен метод за добиване на информация, без да се нарушава действието на квантовия процесор. “
Междувременно екипът към този момент преглежда спомагателни последствия от своите открития: приложения като съпоставителна връзка – т.е. връзка сред две страни, в която не се трансферират физически частици – и съпоставително квантово пресмятане, при което изчисленията могат да дадат резултати без самия компютър да се задейства.
Ако това ви звучи необичайно или безсмислено, не грешите. Но в квантовия свят този тип умопомрачителни концепции в действителност са просто напълно общоприети неща.
