Običajno morate za merjenje predmeta na nek način komunicirati z njim: ali ga potisnite ali udarite ali pa potrebujete odmev zvočnih valov ali svetlobni tok. Skratka, skoraj nemogoče je gledati predmet brez interakcije z njim. Vendar obstajajo izjeme od vsakega pravila in obstajajo na svetu kvantna fizika.
Raziskovalci na Univerzi Aalto na Finskem predlagajo način, kako "videti" mikrovalovni impulz brez absorbiranja in ponovnega sevanja svetlobnih valov. To je primer posebne meritve brez interakcije, ko opazujemo objekt brez motenj posredniških delcev.
Temeljni koncept "videti brez dotika" ni nov. Fiziki so dokazali, da je mogoče uporabiti valovitost svetlobe za raziskovanje vesolja in ne povzročiti, da se obnaša kot delci, tako da razdelijo natančno poravnane svetlobne valove na različne poti in primerjajo njihove poti.
Namesto laserjev in zrcal je ekipa uporabila mikrovalove in polprevodnike in to je poseben dosežek. Namestitev je uporabila t.i transmon naprava za zaznavanje elektromagnetnega valovanja, ki povzroča impulze. Čeprav so razmeroma velike po kvantnih standardih, te naprave posnemajo kvantno obnašanje posameznih delcev na številnih ravneh z uporabo superprevodnega vezja.
"Merjenje brez interakcije je temeljni kvantni učinek, ki določa prisotnost svetlobno občutljivega predmeta brez ireverzibilne absorpcije fotonov," pišejo raziskovalci v svojem objavljenem članku. "Tukaj predlagamo koncept koherentne detekcije brez interakcije in ga eksperimentalno demonstriramo z uporabo trinivojskega superprevodnega transmonskega vezja."
Ekipa se je zanašala na kvantno koherenco, ki jo je ustvaril njihov poseben sistem (sposobnost predmetov, da zasedejo dve različni stanji hkrati, kot Schrödingerjeva znamenita mačka), da bi bila zapletena shema uspešna. "Koncept smo morali prilagoditi različnim eksperimentalnim orodjem, ki so na voljo za superprevodne naprave," pravijo znanstveniki z univerze Aalto. - Zaradi tega smo morali korenito spremeniti tudi standardni protokol brez interakcije. Z uporabo višje ravni energije smo dodali še eno plast kvantnosti transmon".
Poskusi, ki jih je izvedla ekipa, so bili podprti s teoretičnimi modeli, ki podpirajo rezultate. To je primer tega, kar znanstveniki imenujejo kvantna prednost – sposobnost kvantnih naprav, da presežejo tisto, kar je mogoče s klasičnimi napravami.
V kvantni fiziki lahko dotikanje stvari včasih povzroči usodne posledice. V primerih, ko delo zahteva največjo natančnost, lahko pridejo prav naslednje alternativne metode merjenja. Področja, na katerih se ta shema lahko uporablja, vključujejo kvantno računalništvo, optično slikanje, zaznavanje šuma in distribucija kriptografskih ključev. V vsakem primeru se bo učinkovitost vključenih sistemov znatno povečala.
"V kvantnem računalništvu lahko našo metodo uporabimo za diagnosticiranje mikrovalovnih fotonskih stanj v določenih spominskih elementih," pravijo znanstveniki. "To je mogoče videti kot zelo učinkovit način pridobivanja informacij brez motenj v delovanju kvantnega procesorja."
Lahko pomagate Ukrajini v boju proti ruskim okupatorjem. Najboljši način za to je donacija sredstev oboroženim silam Ukrajine prek Savelife ali preko uradne strani NBU.
Zanimivo tudi: