V revolučnom novom výskume zverejnenom v časopise New Journal of Physics dňa 17. novembra 2023 objavili výskumníci, že jav v minulosti známy ako kvantový efekt Česireho mačky v skutočnosti nie je oddelenie častíc od ich vlastností, ale fascinujúca prejav kontextuality v kvantovej mechanike.
Kvantová mechanika, štúdium správania svetla a hmoty na atómovej a subatďovej úrovni, je dlho považovaná za protirečivú a bizarnú. Výskumný tím vedený Jonte Hanceom, výskumným spolupracovníkom na Hiroshimskej univerzite a na univerzite v Bristolu, mal za cieľ získať hlbšie porozumenie tohto protirečivého charakteru a zároveň preskúmať možné praktické aplikácie.
„Hľadanie príčiny téži kvantovej mechaniky bolo aktívnym výskumným obodom,“ vysvetlil Hance. „Postupne sme ho zformalizovali do konceptu kontextuality, ktorá naznačuje, že kvantové systémy sa menia v závislosti na meraniach, ktoré sa na nich vykonajú.“
Tím uskutočnil sériu experimentov a analyzoval merania kvantového systému rôznymi spôsobmi, s dôrazom na protokol Česireho mačky. Zistili, že pôvodná interpretácia kvantového efektu Česireho mačky, kde sa častice a ich vlastnosti oddelujú a putujú rôznymi cestami, môže byť mýliauca predstava o samotnej fyzike. Fenomén sa skutočne dá vysvetliť cez kontextualitu, pričom poradie a typ meraní vykonaných na kvantovom systéme určujú dosiahnuté výsledky.
Štúdia ukázala, že merania na kvantovom systéme poskytujú rôzne výsledky v závislosti od postupnosti, v ktorej sa vykonávajú. Kontextovo závislé merania môžu produkovat vlastnosti, ktoré sa zdajú byť navzájom nekompatibilné, čo vedie k paradoxným situáciám.
Porozumením spojenia medzi kontextualitou a kvantovými efektmi výskumníci veria, že môžu osvetliť základnú povahu kvantovej mechaniky a otvoriť cestu pre praktické aplikácie. „Skúmanie kontextuality nám nielen pomôže vysvetliť protirečivý charakter kvantovej mechaniky, ale aj nám umožní využiť túto bizarnosť pre praktické účely, ako napríklad kvantové výpočty,“ povedal Hance.
Budúci výskum tímu sa bude zamerať na zjednotenie rôznych paradoxných kvantových efektov v rámci kontextuality a odhaliť mechanizmy, ktorými merania ovplyvňujú kvantové systémy. Toto porozumenie je kľúčové pre rozvinutie plného potenciálu kvantových technológií.
Výskumný tím zahŕňa Jonte R. Hancea, Ming Jiho a Holgera F. Hofmanna zo školy vysokých štúdií v Hirošime. Štúdiu financovali Phoenix Postdoktorandské granty na výskum, EPSRC DTP grant, Quantum Communications Hub a JST SPRING grant.
The source of the article is from the blog windowsvistamagazine.es