Fizycy obeszli granicę Heisenberga za pomocą pomiarów retrospektywnych

Edytowane przez: Svitlana Velhush

Treść z YouTubeYouTube może zapisać własne pliki cookie.
Otwórz w YouTube

W fizyce kwantowej jednoczesne dokładne zmierzenie położenia i pędu cząstki jest niemożliwe — tak głosi zasada nieoznaczoności Heisenberga. Jednak zespół z Uniwersytetu Shanxi w Chinach pokazał, że to ograniczenie można obejść, jeśli patrzy się nie tylko w przyszłość, ale i w przeszłość w czasie.

Badacze zgromadzili 52 miliarda atomów rubidu w niewielkiej szklanej komorze. Laser ustawił ich spiny w jednolity układ kwantowy, po czym drugi laser mierzył położenie i pęd. Zamiast zwykłego podejścia naukowcy zastosowali słabe pomiary, uwzględniające dane zarówno sprzed, jak i po interesującym momencie. Eksperyment trwał nieprzerwanie 84 minuty.

Wynik przerósł oczekiwania: dokładność oszacowania niekomutujących zmiennych okazała się o 20 procent wyższa od granicy Heisenberga. Zasada nieoznaczoności nie została przy tym naruszona — po prostu prawdopodobieństwa obliczano inaczej, z uwzględnieniem „przeszłości” i „przyszłości” układu.

Zwykła analogia jest tu próba odgadnięcia toru lotu piłki, znając tylko jej położenie w jednej chwili. Jeśli dodać informacje o tym, gdzie piłka była wcześniej i dokąd poleci później, nieoznaczoność gwałtownie spada. Właśnie tak działał schemat retrospektywny w eksperymencie.

Otwiera to drogę do dokładniejszych czujników kwantowych i zegarów, w których dane retrospektywne są już czymś zwyczajnym. W przyszłości metodę można wzmocnić splątaniem, ale na razie pozostaje ona na etapie preprintu.

Wyniki opublikowano w preprintcie na arXiv w listopadzie 2026 roku i nie przeszły jeszcze recenzji. Zespół zaznacza, że podejście łączy trajektorie i strategie splątania na potrzeby wzmocnionego kwantowo sondowania.

Fundamentalne ograniczenia metrologii kwantowej okazały się nie tak sztywne, jak sądzono, jeśli na nowo przemyśleć sam proces pomiaru.

1 Wyświetlenia

Źródła

  • Physicists Say They've Sidestepped a Nearly 100-Year-Old Quantum Limit Using Hindsight

Komentarze

Czytaj więcej artykułów na ten temat:

Czy znalazłeś błąd lub niedokładność?Rozważymy Twoje uwagi tak szybko, jak to możliwe.