Genellikle, bir nesneyi ölçmek için, onunla bir şekilde etkileşime girmeniz gerekir: ya itin ya da vurun ya da ses dalgalarının yankısına veya bir ışık akışına ihtiyacınız var. Kısacası, bir nesneye onunla etkileşim olmadan bakmak neredeyse imkansızdır. Ancak herhangi bir kuralın istisnaları vardır ve bunlar dünyada vardır. kuantum fiziği.
Finlandiya'daki Aalto Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, herhangi bir ışık dalgasını emmeden ve yeniden yaymadan bir mikrodalga darbesini "görmenin" bir yolunu öneriyorlar. Bu, aracı parçacıkların müdahalesi olmadan bir nesne gözlemlendiğinde, etkileşimsiz özel bir ölçüm örneğidir.
"Dokunmadan görmek" temel kavramı yeni değil. Fizikçiler, tam olarak hizalanmış ışık dalgalarını farklı yollara ayırarak ve yollarını karşılaştırarak, ışığın dalga benzeri doğasını uzayı keşfetmek için kullanmanın ve onu parçacıklar gibi davranmaya zorlamamanın mümkün olduğunu kanıtladılar.
Ekip, lazerler ve aynalar yerine mikrodalgalar ve yarı iletkenler kullandı ve bu da ayrı bir başarı. Kurulum sözde kullandı transmon darbeler yapan bir elektromanyetik dalgayı tespit etmek için bir cihaz. Kuantum standartlarına göre nispeten büyük olmalarına rağmen, bu cihazlar bir süperiletken devre kullanarak bireysel parçacıkların kuantum davranışını birçok seviyede taklit eder.
Araştırmacılar yayınladıkları makalelerinde, "Etkileşimsiz ölçüm, ışığa duyarlı bir nesnenin varlığını, fotonların geri dönüşü olmayan bir şekilde soğurulması olmadan belirleyen temel bir kuantum etkisidir" diye yazıyor. "Burada, etkileşim olmadan tutarlı algılama kavramını öneriyoruz ve bunu üç seviyeli bir süper iletken transmon devresi kullanarak deneysel olarak gösteriyoruz."
Ekip, karmaşık planı başarılı kılmak için özel sistemlerinin (Schrödinger'in ünlü kedisi gibi nesnelerin aynı anda iki farklı durumu işgal etme yeteneği) yarattığı kuantum tutarlılığına güvendi. Aalto Üniversitesi'nden bilim adamları, "Konsepti süper iletken cihazlar için mevcut olan çeşitli deneysel araçlara uyarlamak zorunda kaldık" diyor. - Bu nedenle, etkileşim olmadan standart protokolü de kökten değiştirmek zorunda kaldık. Daha yüksek bir enerji seviyesi kullanarak başka bir kuantum katmanı ekledik. transmon'.
Ekip tarafından gerçekleştirilen deneyler, sonuçları destekleyen teorik modellerle desteklendi. Bu, bilim adamlarının kuantum avantajı dediği şeyin bir örneğidir - kuantum cihazlarının klasik cihazlarla mümkün olanın ötesine geçme yeteneği.
Kuantum fiziğinde bir şeylere dokunmak bazen ölümcül sonuçlara yol açabiliyor. Bu nedenle, işin maksimum doğruluk gerektirdiği durumlarda, aşağıdaki alternatif ölçüm yöntemleri kullanışlı olabilir. Bu planın uygulanabileceği alanlar şunlardır: kuantum hesaplama, optik görüntüleme, gürültü algılama ve kriptografik anahtar dağıtımı. Her durumda, ilgili sistemlerin verimliliği önemli ölçüde artacaktır.
Bilim adamları, "Kuantum hesaplamada, yöntemimiz belirli bellek öğelerindeki mikrodalga foton durumlarını teşhis etmek için kullanılabilir" diyor. "Bu, kuantum işlemcisinin işleyişini bozmadan bilgi çıkarmanın oldukça verimli bir yolu olarak görülebilir."
Ukrayna'nın Rus işgalcilerine karşı savaşmasına yardım edebilirsiniz. Bunu yapmanın en iyi yolu, Ukrayna Silahlı Kuvvetlerine bağış yapmaktır. Hayat kurtarmak veya resmi sayfa aracılığıyla NBU.
Ayrıca ilginç: