Совершенствование понимания человеческого мозга, исследование происхождения вселенной или оптимизация точности систем GPS — все эти задачи сложны уже тем, что требуют визуализации весьма хрупких элементов, которые могут разрушиться в результате малейшей попытки их наблюдения.

И вот теперь решение обеспечивает квантовая физика. В статье, опубликованной в издании Nature Photonics, исследователи из Института фотоники сообщили о наблюдении за весьма хрупким и изменчивым телом посредством новой квантово-маханической технологии измерения.

Ученые из группы во главе с Морган Митчелл применили так называемое неразрушающее квантовое измерение крошечного атомного облака. Им удалось наблюдать вращение электронов в атомах, причем само облако в процессе наблюдения не пострадало. Так впервые было продемонстрировано неразрушающее квантовое измерение произвольного материального объекта. Метод может быть усовершенствован для наблюдения за отдельными атомами.

В ходе эксперимента ученые подготовили световые импульсы с фотонами в комплементарных состояниях, а затем направили их через облако атомов, измеряя на выходе поляризацию частиц.

«Первое измерение дает информацию, отражающую действие первого светового импульса, а второе измерение отменяет влияние предварительного импульса, позволяя наблюдать оригинальные особенности объекта», пояснил доктор Роберт Сивелл.