Obserwacje bez dotykania światłem

Zespół badaczy z Uniwersytetu Aalto w Finlandii zaproponował nowatorską metodę obserwacji zjawisk fizycznych, która polega na "oglądaniu" z wykorzystaniem impulsu mikrofalowego, ale bez absorpcji i odbicia jakichkolwiek fal świetlnych, czyli niejako "bez dotykania". Uczeni osiągnęli to za pomocą tzw. urządzenia transmonowego, wykorzystującego efekty kwantowe.

Urządzenie to służy do wykrywania fali elektromagnetycznej impulsowo wprowadzanej do komory. Stosunkowo duże jak na standardy mechaniki kwantowej przyrządy, naśladują zachowania kwantowe pojedynczych cząstek na wielu poziomach, wykorzystując obwody nadprzewodzące. Zespół oparł się o zasadę koherencji kwantowej wytwarzanej przez system, czyli zdolności obiektów do zajmowania dwóch różnych stanów w tym samym czasie, co mniej więcej opisuje metafora kota Schrödingera.

W efekcie układ przeprowadza skuteczną detekcję mikrofal bez wchodzenia z nimi w interferencję, co zostało opisane w pracy opublikowanej przez naukowców w "Nature Communications". Obszary, w których protokół ten może znaleźć zastosowanie to m.in. obliczenia kwantowe, obrazowanie optyczne, wykrywanie szumów i dystrybucja kluczy kryptograficznych. "Można to uznać za bardzo wydajny sposób wydobywania informacji bez zakłócania funkcjonowania procesora kwantowego", pisze jeden z autorów pracy, Gheorghe Sorin Paraoanu z fińskiej uczelni.

Źródło: www.sciencealert.com, zdjęcie: Mikko Raskinen/Uniwersytet Aalto www.aalto.fi

Mirosław Usidus