Одержана еще одна победа в области квантовых измерений

Большинство из нас пытается оградить себя от неопределенностей жизни и покупает страховки, берет зонтик в дорогу и приглашает оценщика имущества перед продажей квартиры.

Для ученых сократить неопределенность — не менее важная цель, хотя в квантовой физике у этого термина есть более определенное значение.

Для квантовых физиков принцип неопределенности Гейзенберга гласит, что измерения свойств, таких как импульс объекта и его точное положение не могут быть одновременно определены с произвольной точностью. В итоге должно быть немного неопределенности или в точном положении объекта, или в его импульсе. Количество неопределенности определить можно, и часто его графически изображают в виде окружности, отмечая область, в пределах которой производится измерение.

За прошлые несколько десятилетий ученые пытались немного схитрить с принципом неопределенности с помощью процесса под названием сжатие, которое изменяет то, как неопределенность показывается графически. Преобразование круга в эллипс, а, в конечном счете, почти в линию, позволяет одному компоненту дополнительных измерений — импульсу или положению в случае с объектом — быть определенным более точно, чем было бы возможно в ином случае. Фактическая область неопределенности останется неизменной, но представлена она будет другой формой, которая служит для улучшения точности в измерении одного свойства.

Сжатие может быть сделано в измерении свойств фотонов и атомов, а кроме того оно может быть важным для высокоточных измерений, необходимых для атомных часов и магнитометров, используемых в магнитно-резонансной томографии. Для армии сжатие большей точности способно улучшить обнаружение вражеских подводных лодок или улучшить точность атомных инерционных инструментов наведения.

Результаты опубликованы в издании Nature Physics.

27.02.2012