Вченим вдалося подолати обмеження, що накладаються принципом квантової невизначеності Гейзенберга
Групі вчених-фізиків з університету Квінсленда (University of Queensland), Австралії, зробивши високоточні вимірювання одночасно декількох характеристик окремих фотонів, вдалося успішно подолати обмеження, що накладаються відомим принципом квантової невизначеності Гейзенберга. Ці нові методи вимірювань характеристик квантових частинок можуть послужити основою для подальшого просування вперед технологій квантових обчислень, квантових комунікацій і створення нових типів датчиків різних величин, що використовують у своїй роботі принципи квантової механіки.
Майже століття тому відомий фізик-теоретик Вернер Карл Гейзенберг, один з основоположників квантової механіки, лауреат Нобелівської премії з фізики 1932 року, визначив фундаментальні обмеження по точності вимірювань характеристик будь квантової системи, які отримали згодом назву принципу невизначеності Гейзенберга. У відповідності з принципом невизначеності неможливо одночасно виміряти з високою точність дві чи більше пов'язаних характеристик квантової системи, наприклад, швидкість і місце розташування квантової частинки. Вимірювання однієї характеристики зробить негативний вплив на значення другої характеристики, що призведе до зменшення точності вимірювань.
Групі вчених, до складу якої входить Мартін Рингбоер (Martin Ringbauer), студент-випускник Школи математики та фізики університету Квінсленда і автор статті, опублікованій в журналі Physical Review Letters, вдалося використати роботу Сиріла Брэнкиарда (Cyril Branciard) іншого вченого з цього ж університету. У минулому році Брэнкиард запропонуй поняття "відносин невизначеності", які визначають кількісні значення втручань вимірювань однієї характеристики значення другої пов'язаної характеристики квантової частинки при необхідної точності вимірювань.
Використовуючи ці "відносини невизначеності", що дозволяють компенсувати негативні впливи, дослідники провели спільні вимірювання деяких параметрів фотонів світла, результати і точність вимірювань яких згодом були підтверджені незалежними вимірюваннями кожного параметра окремо.
Вчені вважають, що отримані ними експериментальні результати вже містять деяку кількість відповідей на давнішні фундаментальні питання квантової механіки. "Принцип невизначеності є однією з головних особливостей квантової механіки, яка не дуже вірно трактувалася до останнього часу", - розповідає Мартін Рингбоер, - "Тепер у нас є нова більш повна теорія, підтверджена експериментальними даними. І, відповідно нашу думку, настала пора переписати деякі розділи підручника з квантової механіки".