V průlomovém novém studiu publikovaném v časopise New Journal of Physics dne 17. listopadu 2023, vědci objevili, že jev, který byl dříve známý jako kvantový Cheshire kočičí efekt, ve skutečnosti není oddělení částic od jejich vlastností, ale spíše fascinující projev kontextuality v kvantové mechanice.
Kvantová mechanika, studium chování světla a hmoty na atomové a subatomové úrovni, je dlouho uznávána jako protiintuitivní a bizarní. Výzkumný tým vedený Jontem Hancem, výzkumným spolupracovníkem na Hiroshimské univerzitě a na Univerzitě v Bristolu, si klade za cíl hlouběji porozumět této protiintuitivní povaze a zároveň zkoumat potenciální praktické aplikace.
„Hledání příčin podivnosti kvantové mechaniky bylo aktivním oblastí výzkumu,“ vysvětlil Hance. „Postupně jsme ji formalizovali do konceptu kontextuality, která naznačuje, že kvantové systémy se mění v závislosti na měřeních provedených na nich.“
Tým provedl sérii experimentů a analyzoval měření kvantového systému různými způsoby, s důrazem na Cheshire kočičí protokol. Zjistili, že původní interpretace kvantového Cheshire kočičího efektu, kde se částice a jejich vlastnosti oddělují a pohybují po různých cestách, může být zavádějícím zobrazením skutečné fyziky. Místo toho lze jev vysvětlit pomocí kontextuality, kdy pořadí a typ provedených měření kvantového systému určuje dosažené výsledky.
Studie ukázala, že měření na kvantovém systému poskytují různé výsledky v závislosti na pořadí, ve kterém jsou prováděna. Tyto kontextově závislá měření mohou produkovat vlastnosti, které se zdají být neslučitelné mezi sebou, což vede k paradoxním situacím.
Porozumění spojení mezi kontextualitou a kvantovými jevy umožňuje výzkumníkům osvětlit základní povahu kvantové mechaniky a připravit půdu pro praktické aplikace. „Průzkum kontextuality nám pomůže nejen vysvětlit protiintuitivnost kvantové mechaniky, ale také nám umožní využít tuto zvláštnost pro praktické účely, jako je kvantové počítání,“ uvedl Hance.
Budoucí výzkum týmu se bude zaměřovat na sjednocení různých paradoxních kvantových jevů pod záštitou kontextuality a odhalení mechanismů, jak měření ovlivňují kvantové systémy. Toto porozumění je klíčové pro odemčení plného potenciálu kvantových technologií.
Výzkumný tým zahrnuje Jonteho R. Hance, Mina Jiho a Holgera F. Hofmanna z Graduální školy pokročilé vědy a inženýrství na Hiroshimské univerzitě. Studie byla financována Phoenix Postdoktorální stipendiem pro výzkum, grantem EPSRC DTP, Quantum Communications Hub a grantem JST SPRING.
The source of the article is from the blog kunsthuisoaleer.nl