Stało się tak po tym, jak przeprowadzili nietypowy eksperyment lustrzany, o którym piszą na łamach Physical Review Research. Kluczowym wnioskiem wyciągniętym w toku tych analiz było to, że umieszczenie cząstki w centrum lustra ogranicza szum kwantowy, który staje się w takich okolicznościach nieodróżnialny od jego odbicia.
Czytaj też: Fizycy odkryli chiralny stan kwantowy, którego istnienie przeczy wszystkiemu, co wiedzieli
Dzieje się tak w sytuacji, gdy rozpraszanie światła zostaje zwiększone, a w efekcie naukowcy zyskują nowe możliwości z zakresu pomiaru oraz kontrolowania układów kwantowych. Poczynione postępy powinny zapewnić praktyczne zastosowania dotyczące projektowania czujników kwantowych, misji kosmicznych i poznawania sekretów świata fizyki.
Gdzie leży źródło dotychczasowych problemów? Wyjątkowo małe cząstki są tak podatne na zakłócenia, że nawet próby ich obserwowania prowadzą do powstawania takiego szumu. Dzieje się tak ze względu na fakt, iż fotony – stosowane w celu pomiarów – mają wpływ na te cząstki.
Szum kwantowy jest problemem dla obliczeń kwantowych oraz funkcjonowania różnego rodzaju urządzeń, takich jak czujniki kwantowe. Z tego względu postęp w jego zwalczaniu może mieć kluczowe znaczenie dla świata fizyki
Fizycy dowiedli jednak, że można stworzyć warunki, w których pomiar stanie się niemożliwy, co doprowadzi do zaniku tych zakłóceń. Członkowie zespołu badawczego wykorzystali w tym celu lustra z cząstką znajdującą się w jego środku. W konsekwencji taka cząstka staje się identyczna jak jej odbicie lustrzane, co powoduje, iż nie można wyodrębnić informacji o położeniu z rozproszonego światła.
Wśród konkretnych zastosowań, które będą miały praktyczny charakter, naukowcy wymieniają między innymi tworzenie stanów kwantowych z obiektami znacznie większymi niż atomy. Poza tym dodają, że będą mogli sprawdzać zasady fizyki kwantowej czy też eksplorować granicę między mechaniką kwantową a grawitacją.
Czytaj też: Przypadkowo stworzyli materiał, który wydaje się przeczyć prawom fizyki. Wtedy stało się coś niezwykłego
Jak podsumowują sami zainteresowani, poprzez projektowanie środowiska wokół obiektu kwantowego byli w stanie kontrolować, jakie informacje są o nim dostępne. Ogranicza to występowanie szumu kwantowego, co było długo poszukiwanym efektem. Jeśli dotychczasowe doniesienia się potwierdzą, to będziemy mieli ogromne powody do świętowania.