Физики смогли найти лазейку в принципе неопределённости Гейзенберга, не нарушая его

Физики измерили как импульс, так и положение частицы, не нарушая знаменитый принцип неопределённости Гейзенберга.

В квантовой механике частицы не имеют фиксированных свойств, как обычные объекты. Вместо этого они существуют в тумане возможностей и вероятностей, пока их не измерят. А когда измеряются определённые свойства, некоторые другие становятся неопределёнными. Согласно принципу неопределённости Гейзенберга, невозможно одновременно знать точное положение частицы и её точный импульс.

Но новое исследование показало, что существует хитроумная лазейка в этом ограничении. Физики из Австралии продемонстрировали, что, сосредоточившись на различных величинах, известных как модулярные наблюдаемые величины, они могут одновременно измерить положение и импульс.

«Невозможно нарушить принцип неопределённости Гейзенберга, — сказал Кристоф Валаху, физик из Сиднейского университета и ведущий автор исследования. — В нашем эксперименте мы просто смещаем неопределённость. Мы отбрасываем ненужную информацию, чтобы с большей точностью измерить то, что нас интересует».

Хитрость Валаху и его команды заключалась в том, что вместо прямого измерения импульса и положения они измеряли модульный импульс и модульное положение, которые отражают относительные сдвиги этих величин в пределах фиксированной шкалы, а не их абсолютные значения.

Валаху сказал, что такой вид измерения важен в сценариях квантового зондирования, потому что цель часто заключается в обнаружении крошечных сдвигов, вызванных слабыми силами или полями. Квантовое зондирование используется для улавливания сигналов, которые обычные приборы часто пропускают. Такой уровень точности может когда-нибудь сделать наши навигационные инструменты более надёжными, а наши часы — ещё более точными.

В