معمولاً برای اندازه‌گیری یک جسم، باید به طریقی با آن تعامل داشته باشید: یا فشار دهید، یا ضربه بزنید، یا به پژواک امواج صوتی یا جریان نور نیاز دارید. به طور خلاصه، نگاه کردن به یک شی بدون تعامل با آن تقریباً غیرممکن است. اما برای هر قاعده ای استثنا وجود دارد و در دنیا وجود دارد فیزیک کوانتوم.
محققان دانشگاه آلتو در فنلاند روشی را برای "دیدن" پالس مایکروویو بدون جذب و تابش مجدد امواج نور پیشنهاد کردند. این نمونه‌ای از یک اندازه‌گیری خاص بدون برهمکنش است، زمانی که یک جسم بدون تداخل ذرات واسطه مشاهده می‌شود.
مفهوم اساسی «دیدن بدون لمس کردن» جدید نیست. فیزیکدانان ثابت کرده‌اند که می‌توان از ماهیت موج مانند نور برای کاوش در فضا استفاده کرد و با تقسیم کردن امواج نور دقیقاً هم‌تراز به مسیرهای مختلف و مقایسه مسیرهای آنها، مانند ذرات رفتار کرد.
این تیم به جای لیزر و آینه از امواج مایکروویو و نیمه رساناها استفاده کردند و این یک دستاورد جداگانه است. نصب با استفاده از به اصطلاح انتقال دستگاهی برای تشخیص موج الکترومغناطیسی که پالس ایجاد می کند. اگرچه این دستگاه ها از نظر استانداردهای کوانتومی نسبتاً بزرگ هستند، اما با استفاده از یک مدار ابررسانا، رفتار کوانتومی ذرات منفرد را در سطوح مختلف تقلید می کنند.
محققان در مقاله منتشر شده خود می نویسند: "اندازه گیری بدون برهمکنش یک اثر کوانتومی اساسی است که حضور یک جسم حساس به نور را بدون جذب برگشت ناپذیر فوتون ها تعیین می کند." "در اینجا ما مفهوم تشخیص منسجم بدون تعامل را پیشنهاد می کنیم و آن را به صورت تجربی با استفاده از یک مدار ترانسمون ابررسانا سه سطحی نشان می دهیم."
این تیم بر انسجام کوانتومی ایجاد شده توسط سیستم خاص خود (توانایی اشیاء در اشغال دو حالت مختلف به طور همزمان، مانند گربه معروف شرودینگر) برای موفقیت این طرح پیچیده تکیه کردند. دانشمندان دانشگاه آلتو می‌گویند: «ما باید این مفهوم را با ابزارهای آزمایشی مختلف موجود برای دستگاه‌های ابررسانا تطبیق می‌دادیم. - به همین دلیل، ما نیز مجبور شدیم پروتکل استاندارد را به طور اساسی بدون تعامل تغییر دهیم. با استفاده از سطح انرژی بالاتر، لایه دیگری از کوانتومی را اضافه کردیم انتقال'.
آزمایش‌های انجام‌شده توسط تیم توسط مدل‌های نظری حمایت‌کننده از نتایج پشتیبانی شد. این نمونه‌ای از چیزی است که دانشمندان آن را مزیت کوانتومی می‌نامند - توانایی دستگاه‌های کوانتومی برای فراتر رفتن از آنچه با دستگاه‌های کلاسیک ممکن است.
در فیزیک کوانتوم، لمس اشیا گاهی اوقات می تواند منجر به عواقب مرگبار شود. بنابراین برای مواردی که کار به حداکثر دقت نیاز دارد، روش‌های اندازه‌گیری جایگزین زیر ممکن است مفید باشند. حوزه هایی که این طرح را می توان در آنها اعمال کرد عبارتند از محاسبات کوانتومی، تصویربرداری نوری، تشخیص نویز و توزیع کلید رمزنگاری. در هر مورد، کارایی سیستم های درگیر به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.
دانشمندان می‌گویند: «در محاسبات کوانتومی، روش ما می‌تواند برای تشخیص حالت‌های فوتون مایکروویو در برخی عناصر حافظه مورد استفاده قرار گیرد. این می تواند به عنوان یک روش بسیار کارآمد برای استخراج اطلاعات بدون ایجاد اختلال در عملکرد پردازنده کوانتومی دیده شود.
شما می توانید به اوکراین در مبارزه با مهاجمان روسی کمک کنید. بهترین راه برای انجام این کار، کمک مالی به نیروهای مسلح اوکراین است Savelife یا از طریق صفحه رسمی NBU.
همچنین جالب: