Наблюдение зашифровало заказов операцийГруппа физиков во главе с Филипом Вальтером в Венском университете осуществила новое измерение, вызвали «причинного свидетеля», который позволяет им наблюдать, что Элис побеждает и проигрывает в то же время. Эта захватывающая техника измерений была разработана группой теории Кэслэва Брунера в австрийской Академии наук. Официально, причинный свидетель – математический инструмент, чтобы определить, возможно ли описать эксперимент, не имея необходимость обращаться к добавленным заказам.
Используя этот новый инструмент, физики могли сделать, больше, чем просто видят, что Элис побеждает и проигрывает в суперположении: они смогли определить количество степени, до которой на самом деле были нанесены эти две ситуации.Вместо того, чтобы проводить микроскопическую квантовую гонку, ученые нанесли заказ, в котором две квантовых операции действовали на частицы света. В их эксперименте физики поместили фотоны – частицы света – в суперположении двух различных путей. Каждый путь был тогда разбит в различных заказах посредством двух различных квантовых операций.
Хотя в прошлом команда создала такое суперположение заказов квантовых операций, они могли ранее только проверить суперположение косвенно.Чтобы осуществить причинного свидетеля, физики должны были разработать схему, которая позволила им извлекать информацию изнутри высоко хрупкого квантового процесса, не разрушая его.
Чтобы сделать так, они использовали другую квантовую систему, чтобы по существу поднять флаг когда фотон, переданный одной из квантовых операций. Хотя это, возможно, все еще разрушилось система, физики нашли, что новая уловка измерила дополнительную квантовую систему, сохраняя суперположение в целости.
Их новая техника позволила им только извлекать информацию о полном суперположении, а не о заказе операций. От тех заканчивается измерение, они подтвердили, что фотоны действительно прошли через обе квантовых операции в двух заказах в то же время.Будущие последствияТо, что заказ квантовых операций может быть вставлен в квантовое суперположение, открывает новую детскую площадку для исследований в квантовой механике.
На теоретической стороне это уже обозначено большим количеством исследований и предложений о роли «причинных отношений» в квантовой механике. Однако перевод этих предложений в лабораторные эксперименты сложен. «Наша экспериментальная демонстрация – значащий шаг вперед в этой области, так как это демонстрирует, как извлечь информацию в этих процессах, не нарушая их квантовый характер», говорит Джулия Рубино, ведущий автор исследования.Следующая цель группы состоит в том, чтобы эксплуатировать новые технические достижения, чтобы создать суперположения более сложных процессов. Это позволит им получать более глубокое понимание взаимодействия между причинными отношениями и квантовой механикой.
Кроме того, это представляет интересный новый маршрут, чтобы оптимизировать задачи даже вне того, что является возможными использующими стандартными квантовыми компьютерами с фиксированным заказом операций.