Trong vật lý lượng tử, không thể đo chính xác đồng thời vị trí và động lượng của một hạt — đó là nội dung của nguyên lý bất định Heisenberg. Tuy nhiên, một nhóm nghiên cứu từ Đại học Sơn Tây ở Trung Quốc đã chỉ ra rằng có thể vượt qua giới hạn này nếu không chỉ nhìn về phía trước mà còn nhìn ngược lại trong thời gian.
Các nhà nghiên cứu đã tập hợp 52 tỷ nguyên tử rubidium trong một buồng thủy tinh nhỏ. Một tia laser sắp xếp spin của chúng thành một hệ lượng tử thống nhất, sau đó một tia laser thứ hai đo vị trí và động lượng. Thay vì cách tiếp cận thông thường, các nhà khoa học sử dụng các phép đo yếu, có tính đến dữ liệu cả trước lẫn sau thời điểm quan tâm. Thí nghiệm kéo dài liên tục 84 phút.
Kết quả đã vượt xa mong đợi: độ chính xác của việc ước lượng các biến không giao hoán cao hơn giới hạn Heisenberg 20 phần trăm. Nguyên lý bất định khi đó không bị vi phạm — chỉ là các xác suất được tính theo cách khác, có tính đến «quá khứ» và «tương lai» của hệ.
Một phép so sánh thông thường ở đây là việc cố đoán quỹ đạo của một quả bóng khi chỉ biết vị trí của nó tại một thời điểm. Nếu bổ sung thông tin về việc quả bóng đã ở đâu trước đó và sẽ bay về đâu sau đó, độ bất định giảm mạnh. Sơ đồ hồi cứu trong thí nghiệm đã hoạt động đúng như vậy.
Điều này mở ra con đường dẫn tới các cảm biến lượng tử và đồng hồ chính xác hơn, nơi dữ liệu hồi cứu đã trở nên quen thuộc. Trong tương lai, phương pháp này có thể được tăng cường bằng rối lượng tử, nhưng hiện tại nó vẫn đang ở giai đoạn bản thảo trước khi công bố.
Các kết quả được công bố trong một bản thảo trước khi công bố trên arXiv vào tháng Mười một năm 2026 và vẫn chưa qua phản biện. Nhóm nghiên cứu lưu ý rằng cách tiếp cận này kết hợp các quỹ đạo và chiến lược rối lượng tử để thăm dò được tăng cường lượng tử.
Những giới hạn cơ bản của đo lường lượng tử hóa ra không khắt khe như người ta vẫn tưởng, nếu ta nhìn nhận lại chính quá trình đo lường.
