Откритие може да доведе до революция в техниките за измерване

квантова физика
квантова физика

Изследователи от Университета в Кеймбридж, Харвард и MIT са доказали, че физическо свойство, наречено „квантова негативност“, може да позволи на частиците да носят неограничен обем информация за материята, с която взаимодействат.

Както е публикувано в Nature Communications, резултатите от това проучване могат да повлияят на развитието на нови технологии при микроскопите и квантовите компютри. Екипът е открил, че квантовата негативност може да се използва за по-прецизно измерване на всичко – от молекулярни разстояния до гравитационни вълни.

„Ние адаптирахме инструментите от стандартната теория на информацията към квази вероятности и показахме, че филтрирането на квантови частици може да кондензира информацията за милион частици в едно.

„Това означава, че устройствата за измерване могат да работят с идеалния си приток, докато получават информация, съответстваща на много по-високи скорости. Това е забранено според нормалната теория на вероятностите, но квантовият негатив го прави възможно „, заяви водещият автор д-р Дейвид Арвидсон-Шукур от Кавендишката лаборатория в Кеймбридж.

Какво е квантова негативност?

Квантовата негативност е мярка за квантово заплитане, произтичаща от критерия Peres-Horodecki за отделяне. Експеримент, чието обяснение изисква отрицателни вероятности, се казва, че притежава „квантова  негативност“. Учените сега показаха, че този квантов негатив може да помогне за по-прецизни измервания.

Често виждаме вероятности, вариращи от 0% до 100%. За да се обяснят резултатите от квантовия свят обаче, теорията на вероятностите трябва да се разшири, така че да включва така наречената квази вероятност, която може да бъде отрицателна. Тази квази вероятност позволява да се обяснят квантовите понятия като „призрачно действие на разстояние“ на Айнщайн и двойствеността на вълновите частици, да се обяснят на интуитивен математически език. Например, вероятността даден атом да бъде в определена позиция и да пътува с определена скорост, може да бъде отрицателно число, например –5%.