בדרך כלל, על מנת למדוד אובייקט, אתה צריך ליצור איתו אינטראקציה בדרך כלשהי: או לדחוף, או להכות, או שאתה צריך הד של גלי קול או זרם אור. בקיצור, כמעט בלתי אפשרי להסתכל על חפץ בלי אינטראקציה כלשהי איתו. אבל יש חריגים לכל כלל, והם קיימים בעולם פיזיקת קוונטים.
חוקרים מאוניברסיטת אלטו בפינלנד מציעים דרך "לראות" דופק של מיקרוגל מבלי לספוג ולהקרין מחדש גלי אור כלשהם. זוהי דוגמה למדידה מיוחדת ללא אינטראקציה, כאשר אובייקט נצפה ללא הפרעה מחלקיקים מתווכים.
המושג הבסיסי של "לראות בלי לגעת" אינו חדש. פיזיקאים הוכיחו שאפשר להשתמש בטבע דמוי הגל של האור כדי לחקור את החלל ולא לגרום לו להתנהג כמו חלקיקים על ידי פיצול גלי אור מיושרים במדויק לנתיבים שונים והשוואת נתיביהם.
במקום לייזרים ומראות, הצוות השתמש במיקרוגלים ובמוליכים למחצה, וזהו הישג נפרד. ההתקנה השתמשה במה שנקרא טרנסמון מכשיר לזיהוי גל אלקטרומגנטי שיצר פולסים. למרות שהם גדולים יחסית בסטנדרטים קוונטיים, מכשירים אלה מחקים את ההתנהגות הקוונטית של חלקיקים בודדים ברמות רבות באמצעות מעגל מוליך-על.
"מדידה ללא אינטראקציה היא אפקט קוונטי בסיסי שקובע את נוכחותו של אובייקט רגיש לאור ללא בליעה בלתי הפיכה של פוטונים", כותבים החוקרים בעבודתם שפורסמה. "כאן אנו מציעים את הרעיון של גילוי קוהרנטי ללא אינטראקציה ומדגים אותו בניסוי באמצעות מעגל טרנסמון בעל מוליכים-על תלת רמות".
הצוות הסתמך על הקוהרנטיות הקוונטית שנוצרה על ידי המערכת המיוחדת שלהם (היכולת של עצמים לכבוש שני מצבים שונים בו-זמנית, כמו החתול המפורסם של שרדינגר) כדי להפוך את התוכנית המורכבת למוצלחת. "היינו צריכים להתאים את הרעיון לכלי הניסוי השונים הזמינים עבור מכשירים מוליכים", אומרים מדענים מאוניברסיטת אלטו. - בגלל זה, נאלצנו גם לשנות באופן קיצוני את הפרוטוקול הסטנדרטי ללא אינטראקציה. הוספנו שכבה נוספת של קוונטיות על ידי שימוש ברמת אנרגיה גבוהה יותר טרנסמון".
הניסויים שערך הצוות נתמכו במודלים תיאורטיים התומכים בתוצאות. זוהי דוגמה למה שמדענים מכנים היתרון הקוונטי - היכולת של מכשירים קוונטיים לחרוג ממה שאפשר עם מכשירים קלאסיים.
בפיזיקה קוונטית, נגיעה בדברים יכולה לפעמים להוביל לתוצאות קטלניות. כך שבמקרים בהם העבודה דורשת דיוק מרבי, שיטות המדידה החלופיות הבאות עשויות להיות שימושיות. תחומים שבהם ניתן ליישם תכנית זו כוללים מחשוב קוונטי, הדמיה אופטית, זיהוי רעשים והפצת מפתחות קריפטוגרפיים. בכל מקרה, היעילות של המערכות המעורבות תגדל משמעותית.
"במחשוב קוונטי, השיטה שלנו יכולה לשמש לאבחון מצבי פוטון במיקרוגל ברכיבי זיכרון מסוימים", אומרים המדענים. "ניתן לראות בכך דרך יעילה ביותר לחילוץ מידע מבלי לשבש את תפקוד המעבד הקוונטי".
אתה יכול לעזור לאוקראינה להילחם נגד הפולשים הרוסים. הדרך הטובה ביותר לעשות זאת היא לתרום כספים לכוחות המזוינים של אוקראינה באמצעות הצלת חיים או דרך העמוד הרשמי NBU.
מעניין גם: