V izjemni študiji, objavljeni v New Journal of Physics 17. novembra 2023, so raziskovalci odkrili, da je pojav, ki ga je doslej poznali kot učinek kvantnega Cheshire Cat, v resnici ne ločevanje delcev od njihovih lastnosti, ampak zanimiva manifestacija kontekstualnosti v kvantni mehaniki.
Kvantna mehanika, ki proučuje vedenje svetlobe in snovi na atomske in subatomske ravni, je že dolgo priznana kot protislovna in čudaška. Vodenje raziskovalne ekipe je prevzel Jonte Hance, raziskovalni sodelavec na Univerzi v Hirošimi in Univerzi v Bristolu, ki si je prizadeval za globlje razumevanje te protislovne narave ter raziskovanje možnih praktičnih uporab.
“Identifikacija vzrokov za nenavadnost kvantne mehanike je bila aktivno področje raziskav”, je pojasnil Hance. “Postopoma smo jo formalizirali v koncept kontekstualnosti, kar nakazuje, da se kvantni sistemi spreminjajo glede na meritve, ki se izvedejo nad njimi.”
Ekipa je izvedla serijo eksperimentov in analizirala meritve kvantnega sistema na različne načine, pri čemer se je osredotočila na protokol Cheshire mačke. Ugotovili so, da je prvotna interpretacija učinka kvantnega Cheshire Cat, kjer se delci in njihove lastnosti ločijo ter prehajajo po različnih poteh, morda napačno razumevanje dejanske fizike vpletenega pojava. Namesto tega lahko fenomen razložimo s kontekstualnostjo, pri čemer zaporedje in vrsta meritev, izvedenih nad kvantnim sistemom, določata pridobljene rezultate.
Študija je razkrila, da meritve na kvantnem sistemu dajejo različne rezultate glede na zaporedje, v katerem se izvajajo. Te kontekstno odvisne meritve lahko proizvedejo lastnosti, ki se zdijo nezdružljive med seboj in povzročajo paradoksalne situacije.
Raziskovalci verjamejo, da lahko z razumevanjem povezave med kontekstualnostjo in kvantnimi učinki osvetlijo temeljno naravo kvantne mehanike ter odprejo pot za praktične uporabe. Hance je dejal: “Raziskovanje kontekstualnosti nam bo ne samo pomagalo razložiti protislovno naravo kvantne mehanike, ampak nam tudi omogočilo izkoristiti to nenavadnost za praktične namene, kot je kvantno računanje.”
Prihodnje raziskave ekipe bodo usmerjene v združevanje različnih paradoksalnih kvantnih učinkov pod konceptom kontekstualnosti ter razkrivanje mehanizmov, kako meritve vplivajo na kvantne sisteme. To razumevanje je ključno za razvoj polnega potenciala kvantnih tehnologij.
Raziskovalno ekipo sestavljajo Jonte R. Hance, Ming Ji in Holger F. Hofmann iz Doktorske šole za napredne znanosti in inženiring na Univerzi v Hirošimi. Študija je bila financirana s Pomočjo postdoktorskega štipendija za raziskovanje Phoenix, dotacijo EPSRC DTP, Hubom za kvantno komunikacijo in JST SPRING dotacijo.
The source of the article is from the blog motopaddock.nl