Невероятно. Квантовые датчики могут путешествовать во времени
Ученые сделали важное открытие, показывающее, как квантовые датчики могут «путешествовать во времени», используя квантовую запутанность.
Это исследование, опубликованное 27 июня 2024 года в журнале Physical Review Letters, открывает новые горизонты в области квантовой физики и сенсорных технологий.
Катер Марч, профессор физики Университета Вашингтона в Сент-Луисе, вместе с коллегами из NIST и Кембриджского университета, разработала концепцию квантового датчика, который может как бы «отправляться назад во времени». Это возможно благодаря уникальным свойствам квантовой запутанности.
В основе технологии лежит запутывание двух квантовых частиц в синглетном состоянии. Один из запутанных кубитов, названный «зондом», подвергается воздействию магнитного поля, которое заставляет его спин вращаться. Затем измерение вспомогательного кубита отправляет его квантовое состояние «назад во времени» к другому кубиту, что позволяет оптимально настроить спин зондового кубита для измерения магнитного поля.
Это решение помогает избежать типичной проблемы, когда измерение не удается из-за неправильной ориентации спина относительно магнитного поля. С помощью «ретроспективного взгляда» ученые могут определить лучшее направление для спина, что значительно повышает точность измерений.
Эйнштейн называл квантовую запутанность «жутким действием на расстоянии». Это исследование демонстрирует, как запутанные частицы могут вести себя как одна частица, движущаяся вперед и назад во времени. Эти открытия открывают путь к созданию высокоэффективных квантовых датчиков, которые могут использоваться в самых разных областях, от астрономических наблюдений до измерения магнитных полей.
Эти квантовые датчики имеют потенциал для широкого применения, и дальнейшие исследования в этой области обещают новые технологические прорывы. Концепция, предложенная Марч и ее коллегами, может стать ключом к новым научным открытиям, расширяя наше понимание квантовой физики и возможностей сенсорных технологий.
