U svetu kvantne fizike postoje neki izuzeci od ovog pravila.
Istraživači sa Univerziteta Aalto u Finskoj predlažu način da se „vidi“ mikrotalasni puls bez apsorpcije i ponovnog emitovanja bilo kakvih svetlosnih talasa. To je primer specijalnog merenja bez interakcije, gde se nešto posmatra bez zveckanja posredničke čestice.
Osnovni koncept ‘gledanja bez dodirivanja’ nije nov. Fizičari su pokazali da je moguće koristiti talasastu prirodu svetlosti za istraživanje prostora bez izazivanja njenog ponašanja nalik česticama tako što će uredno poravnati talase svetlosti kroz različite putanje, a zatim upoređivati njihova putovanja.
Umesto lasera i ogledala, tim je koristio mikrotalasne i poluprovodnike, što ga čini posebnim dostignućem. Postavka je koristila ono što je poznato kao transmon uređaj za detekciju elektromagnetnog talasa koji pulsira u komoru.
Iako su relativno veliki po kvantnim standardima, ovi uređaji oponašaju kvantno ponašanje pojedinačnih čestica na više nivoa koristeći supravodljivo kolo.
„Merenje bez interakcije je fundamentalni kvantni efekat pri čemu se prisustvo fotoosetljivog objekta određuje bez ireverzibilne apsorpcije fotona“, pišu istraživači u svom objavljenom radu.
„Ovde predlažemo koncept koherentne detekcije bez interakcije i eksperimentalno ga demonstriramo koristeći trostepeno supravodljivo transmon kolo.“
Tim se oslanjao na kvantnu koherentnost koju proizvodi njihov sistem po narudžbi – sposobnost da objekti zauzmu dva različita stanja u isto vreme, poput Šredingerove mačke – kako bi kompleksna postavka bila uspešna.
„Morali smo da prilagodimo koncept različitim eksperimentalnim alatima dostupnim za supravodljive uređaje“, kaže kvantni fizičar Gheorghe Sorin Paraoanu, sa Univerziteta Aalto u Finskoj.
„Zbog toga smo takođe morali da promenimo standardni protokol bez interakcije na ključan način: dodali smo još jedan sloj kvantnosti koristeći viši nivo energije transmona. Zatim smo koristili kvantnu koherentnost rezultujućeg trostepenog sistem kao resurs“.
Eksperimenti koje je sproveo tim podržani su teorijskim modelima koji potvrđuju rezultate. To je primer onoga što naučnici nazivaju kvantnom prednošću, sposobnošću kvantnih uređaja da prevaziđu ono što je moguće sa klasičnim uređajima.
U delikatnom pejzažu kvantne fizike, dodirivanje stvari je slično lomljenju. Ništa ne uništava uredni talas verovatnoće kao škripac stvarnosti. Za slučajeve u kojima je detekciji potreban nežniji dodir, alternativne metode sensinga – poput ove – mogle bi biti korisne.
Oblasti u kojima se ovaj protokol može primeniti uključuju kvantno računarstvo, optičko snimanje, detekciju šuma i distribuciju kriptografskih ključeva. U svakom slučaju, efikasnost uključenih sistema bi bila značajno poboljšana.
„U kvantnom računarstvu, naša metoda bi se mogla primeniti za dijagnostikovanje stanja mikrotalasnih fotona u određenim memorijskim elementima“, kaže Paraoanu. „Ovo se može smatrati visoko efikasnim načinom izdvajanja informacija bez ometanja funkcionisanja kvantnog procesora.“
