Физиците надскочиха стандартния квантов предел

Физици от Германия и Италия с помощта на сгъстен вакуум успяха да заобиколят стандартния квантов предел – ограничение, налагано на процеса на измерване в квантовата механика.

Изследването на учените е публикувано на сайта arXiv.org.

В квантовата механика в резултат на взаимодействието с измерващото устройство измерваната величина се изменя. Това налага ограничения върху точността на измерванията, например според принципа на Хайзенберг е невъзможно едновременно точно да се определят координатите и импулсът.

В своето изследване учените използвали атомен интерферометър на Рамзи. Този уред измерва различните фази и включва резонатор, в който взаимодействие на кондензат на Бозе-Айнщайн от 10 000 атома рубидий-87 протича само на неговия вход и изход.

В класическия интерферометър ансамбълът от атоми трябва да бъде приготвен само в едно от две състояния. При това незадействаното състояние се явява източник на шум.

Учените са успели да снижат този шум. За тази цел физиците използвали сгъстен вакуум, съдържащ средно 0,75 атома, което позволило да се подобри чувствителността на измерванията с 2,05 децибела.

Сгъстеният вакуум представлява състояние с изключително малко ниво на шум, при което измерваният в единица време брой частици се стремят към постоянна стойност при намаляване на времето за наблюдения. Учените се надяват да използват резултатите от изследването в криптографията.