Sidney Universiteti tərəfindən

Robert Egan tərəfindən redaktə edilmişdir

 Redaktorların qeydləriDr. Christophe Valahu Sidney Universitetinin Nano İnstitutunun Kvant Nəzarəti Laboratoriyasında. Doktor Valahu təcrübədə istifadə edilən ion tələsinin qarşısında dayanır. Kredit: Fiona Wolf / Sidney Universiteti

Avstraliya və Britaniyadakı fiziklər məşhur Heisenberg qeyri-müəyyənlik prinsipinin tətbiq etdiyi məhdudiyyətdən yan keçmək üçün kvant qeyri-müəyyənliyini yenidən formalaşdırdılar – bu, naviqasiya, tibb və astronomiyada istifadə olunan gələcək ultra dəqiq sensor texnologiyasını dəstəkləyə bilər.

1927-ci ildə təqdim edilən Heisenberg qeyri-müəyyənlik prinsipi deyir ki, eyni zamanda müəyyən bir cüt xüsusiyyətləri – məsələn, hissəciyin mövqeyi və impulsunu – qeyri-məhdud dəqiqliklə bilmək mümkün deyil. Başqa sözlə, qeyri-müəyyənlikdə həmişə mübadilə var: bir əmlak nə qədər sıx bağlansa, digəri haqqında bir o qədər az əminlik var.

Bu gün “Science Advances” jurnalında dərc olunan araşdırmada Sidney Universiteti Nano İnstitutundan və Fizika Məktəbindən Dr. Tingrei Tanın başçılıq etdiyi bir qrup eyni zamanda mövqe və impulsu dəqiq ölçmək üçün fərqli bir mübadilənin necə qurulacağını göstərdi.

Elmlər Fakültəsinin Sidney Horizon Təqaüdçüsü Dr. Tan deyir: “Qeyri-müəyyənliyi bir şardakı hava kimi düşünün”. “Şarı partlatmadan onu çıxara bilməzsiniz, lakin onu dəyişdirmək üçün onu sıxa bilərsiniz. Bu, effektiv şəkildə etdik. Biz qaçınılmaz kvant qeyri-müəyyənliyini əhəmiyyət vermədiyimiz yerlərə (vəzifə və sürətdə böyük, kobud sıçrayışlar) itələyirik ki, əhəmiyyət verdiyimiz incə detallar daha dəqiq ölçülə bilsin.”

Tədqiqatçılar öz tapıntılarını izah etmək üçün saat analogiyasından da istifadə edirlər. İki əqrəbli normal bir saat düşünün: saat əqrəbi və dəqiqə əqrəbi. İndi təsəvvür edin ki, saatın yalnız bir əli var. Əgər saat əqrəbidirsə, saatın neçə olduğunu və təxminən neçə dəqiqə olduğunu deyə bilərsiniz, lakin dəqiqə oxunuşu çox qeyri-dəqiq olacaq. Əgər saatın yalnız dəqiqə əqrəbi varsa, siz dəqiqələri çox dəqiq oxuya bilərsiniz, lakin siz daha böyük kontekstdən, xüsusən də hansı saatda olduğunuzun izini itirirsiniz. Bu “modul” ölçmə daha incə detallar müqabilində bəzi qlobal məlumatı qurban verir.”Kobud məlumat” haqqında biliklərimizi qurban verməklə, kvant təcrübəmiz Heisenberg-in qeyri-müəyyənlik prinsipini pozmadan, daha incə məlumatlara diqqət yetirə bilər. Tədqiqatçılar saatın bənzətməsindən istifadə edirlər. İki əqrəbli normal bir saat düşünün: saat əqrəbi və dəqiqə əqrəbi. İndi təsəvvür edin ki, saatın yalnız bir əli var. Əgər saat əqrəbidirsə, saatın neçə olduğunu və təxminən neçə dəqiqə olduğunu deyə bilərsiniz, lakin dəqiqə oxunuşu çox qeyri-dəqiq olacaq. Əgər saatda yalnız dəqiqə əqrəbi varsa, siz dəqiqələri çox dəqiq oxuya bilərsiniz, lakin siz daha böyük kontekstdə – konkret olaraq hansı saatda olduğunuzun izini itirirsiniz. Bu “modul” ölçmə daha incə detallar müqabilində bəzi qlobal məlumatları qurban verir. Kredit: Sidney Universiteti

“Bu strategiyanı kvant sistemlərində tətbiq etməklə biz hissəciyin həm mövqeyində, həm də impulsunda dəyişiklikləri daha dəqiq ölçə bilərik” deyə Sidney Universitetinin Kvanta Nəzarət Laboratoriya komandasının birinci müəllifi Dr. Christophe Valahu bildirib. “Biz qlobal məlumatdan imtina edirik, lakin görünməmiş həssaslıqla kiçik dəyişiklikləri aşkar etmək qabiliyyətini əldə edirik.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=2612643799&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1758798252&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-09-scientists-sidestep-heisenberg-uncertainty-principle.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjEyOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMTI4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1758798242876&bpp=1&bdt=88&idt=893&shv=r20250922&mjsv=m202509180101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758798243%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758798243%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1758798243%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0%2C336x280%2C1905x945&nras=2&correlator=4127929226370&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2641&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31094743%2C31094805%2C95371227&oid=2&pvsid=3655745481097340&tmod=1785916501&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=9899

Yeni algılama protokolu üçün kvant hesablama vasitələri

Bu strategiya nəzəri olaraq 2017-ci ildə açıqlanıb . Burada, Dr. Tanın komandası, səhvləri düzəldilmiş kvant kompüterləri üçün əvvəllər inkişaf etdirdikləri texnoloji yanaşmadan istifadə edərək ilk eksperimental nümayişi həyata keçirdi. Nəticə bu yaxınlarda Nature Physics jurnalında dərc olundu .

RMIT Universitetinin nəzəriyyəçisi, həmmüəllif, professor Nicolas Menicucci deyib: “Bu, kvant hesablamalarından hissiyyata qədər səliqəli krossoverdir. “İlk olaraq güclü kvant kompüterləri üçün nəzərdə tutulmuş ideyalar dəyişdirilə bilər ki, sensorlar kvant səs-küyü ilə boğulmadan daha zəif siqnalları qəbul etsin.

Sidney komandası qapalı ionun kiçik vibrasiya hərəkətindən – sarkacın kvant ekvivalentindən istifadə edərək sensor protokolunu həyata keçirdi. Onlar ionu ilkin olaraq xəta ilə düzəldilmiş kvant hesablaması üçün hazırlanmış bir növ kvant vəziyyəti olan “tor vəziyyətlərində” hazırladılar. Bununla onlar göstərdilər ki, həm mövqe, həm də impuls “standart kvant həddi”ndən kənarda dəqiqliklə birlikdə ölçülə bilər – bu, yalnız klassik sensorlardan istifadə etməklə əldə edilə bilən ən yaxşı göstəricidir.

“Biz Heisenberg prinsipini pozmamışıq. Protokolumuz tamamilə kvant mexanikası daxilində işləyir” dedi RMIT-dən həmmüəllif Dr. Ben Baragiola. “Sxem kiçik siqnallar üçün optimallaşdırılıb, burada incə detallar qaba olanlardan daha vacibdir.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Niyə vacibdir

Son dərəcə kiçik dəyişiklikləri aşkar etmək bacarığı elm və texnologiyada vacibdir. Ultra dəqiq kvant sensorları GPS-in işləmədiyi mühitlərdə naviqasiyanı kəskinləşdirə bilər (məsələn, sualtı qayıqlar, yeraltı və ya kosmik uçuşlar); bioloji və tibbi görüntüləri təkmilləşdirmək ; materialların və qravitasiya sistemlərinin monitorinqi; və ya fundamental fizikanı araşdırın.

Hələ laboratoriya mərhələsində olsa da, təcrübə kiçik siqnalların ölçülməsinə yönəlmiş gələcək algılama texnologiyaları üçün yeni çərçivə nümayiş etdirir. Mövcud yanaşmaları əvəz etmək əvəzinə, kvant algılama alətlər qutusuna tamamlayıcı bir alət əlavə edir.

” Atom saatları naviqasiya və telekommunikasiyanı dəyişdirdiyi kimi , həddindən artıq həssaslığa malik kvantla gücləndirilmiş sensorlar tamamilə yeni sənayeləri işə sala bilər” dedi doktor Valahu.

Bu layihə Sidney Universitetindəki eksperimentalistləri RMIT, Melburn Universiteti, Macquarie Universiteti və Britaniyanın Bristol Universitetinin nəzəriyyəçiləri ilə birləşdirdi. Bu, institutlar və sərhədlər arasında əməkdaşlığın tərəqqini necə sürətləndirə və Avstraliyanın kvant tədqiqat cəmiyyətini gücləndirə biləcəyini göstərir.

“Bu iş əməkdaşlığın gücünü və kəşflərə təkan verən beynəlxalq əlaqələri vurğulayır” dedi doktor Tan.

Ətraflı məlumat: Tək rejimdə kvantla gücləndirilmiş çox parametrli zondlama, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adw9757

Jurnal məlumatı: Elm İnkişafları , Təbiət Fizikası  

Sidney Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir