Klassik fizikanın qanunlarından qoparaq, kvant fizikası atomların və zərrəciklərin davranışını təsvir etmək üçün qapı açdı. Təbiətin ən fundamental tikinti bloklarını araşdıran bu elm, xüsusən də onların fərdi və kollektiv xüsusiyyətlərini ölçmək qabiliyyətinə əsaslanır.

Lakin bu cür ölçmələr çox çətin olur: istifadə olunan alətlərin özləri kvant qanunları ilə idarə olunur və onların hissəciklərlə qarşılıqlı əlaqəsi müşahidə etmək istədikləri xüsusiyyətləri dəyişə bilər.

“Kvant ölçmə sahəsi hələ də zəif başa düşülür, çünki bu sahəyə indiyə qədər az diqqət yetirilmişdir. İndiyə qədər tədqiqatlar əsasən kvant kriptoqrafiyası və ya kvant hesablama kimi sahələrə daha birbaşa aid olan, qarışıqlıq və ya superpozisiya kimi xassələri özündə əks etdirən kvant sistemlərinin vəziyyətləri üzərində cəmlənmişdir “, – deyə Keresteyn və Kerest Departamenti Alejandro Pozaçsyan izah edir. UNIGE Elmlər Fakültəsinin Tətbiqi Fizika, Fizika Bölməsi.

Görünməz bir iplə bağlanmış hissəciklər

Bu ölçmələr informasiyanın, məsələn, işıq hissəciklərinə (fotonlara) kodlaşdırılmasına əsaslanan kvant rabitəsi kimi gələcək texnologiyaların inkişafı üçün vacibdir. Bu məlumatı əldə etmək üçün əvvəlcə hissəciklər ölçülməlidir. Əsas sual, iki və ya daha çox ayrı-ayrı hissəciklər (hər biri məlumatın bir hissəsini daşıyan) onları fiziki olaraq bir araya gətirmədən birgə ölçmə aparmaq mümkün olub-olmamasıdır.

UNIGE Fizika Departamentinin Jef Pauwels, Pozas Kerstjens, Flavio Del Santo və Nicolas Gisin-dən ibarət komandası Physical Review X- də dərc olunmuş yeni araşdırmasında ölçmə cihazları dolaşmış hissəcikləri paylaşdığı müddətcə ayrı-ayrı hissəcik sistemlərində müəyyən sadə, lakin fundamental ölçmələrin aparıla biləcəyini nümayiş etdirir.

Kvant fizikasının təməl daşı olan dolaşıqlıq iki və ya daha çox hissəcikləri birləşdirir ki, birinin vəziyyəti digərinin vəziyyətini dərhal müəyyən etsin. Bir hissəciyi ölçmək, aralarındakı məsafədən asılı olmayaraq dərhal digərində müvafiq xüsusiyyəti aşkar edir.

Pozas Kerstjens izah edir: “Lakin, bir bükülmə var: onların mürəkkəbliyindən asılı olaraq, bəzi ölçmələr daha çox və ya daha az dolaşıq hissəciklərin düzgün yerinə yetirilməsini tələb edir”. Bunu həll etmək üçün tədqiqat qrupu müxtəlif ölçmə növlərini və onları yerinə yetirmək üçün lazım olan dolaşıq resursları xəritələyən təsnifat sistemini – bir növ kataloqu işləyib hazırlamışdır.

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=1751428779&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1747145897&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-particles-jointly-advance-quantum-communication.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM2LjAuNzEwMy45MyIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNi4wLjcxMDMuOTMiXSxbIkdvb2dsZSBDaHJvbWUiLCIxMzYuMC43MTAzLjkzIl0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1747145892676&bpp=1&bdt=182&idt=36&shv=r20250508&mjsv=m202505070201&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1747145896%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1747145896%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D1b1b09cf233e1b4b%3AT%3D1735548424%3ART%3D1747145896%3AS%3DAA-AfjZKostxhmsFX2YCqOZbTGHa&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2589218820701&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2514&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092113%2C31092200%2C95353386%2C95354563%2C31092328&oid=2&pvsid=181438885741237&tmod=430338225&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7Co%7CpeEbr%7C&abl=NS&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=5244

Perspektivli tətbiqlər

Bu nəticələr kvant sistemlərində ölçmələrin daha sistemli başa düşülməsinə doğru bir addımdır. Onlar təkcə kvant rabitəsində deyil, həm də kvant hesablamalarında tətbiqlər tapa bildilər. Məsələn, klassik kompüter simulyasiyalarında hesablamalar bir neçə maşın arasında bölünür və sonra nəticələr bir araya gətirilir.

Bənzər bir yanaşma kvant kompüterləri üçün nəzərdən keçirilir, lakin burada nəticələri oxumaq bir neçə maşında ölçmə aparmağı nəzərdə tutur.

“Birgə uzaqdan ölçmə protokollarımız sayəsində mərkəzləşdirmə ehtiyacını aradan qaldırmaq mümkün olardı: Hər bir kvant kompüteri öz hissəsini ölçəcək və ümumi nəticə heç bir fiziki məlumat ötürülmədən yenidən qurula bilər. Bu, bizim daha da tədqiq etməyi planlaşdırdığımız perspektivli istiqamətdir”, – tədqiqatçı yekunlaşdırır.

Daha çox məlumat: Jef Pauwels et al, Lokalizasiyanın Dolaşma Xərclərinə əsaslanan Birgə Kvant Ölçmələrinin Təsnifatı, Fiziki Baxış X (2025). DOI: 10.1103/PhysRevX.15.021013

Jurnal məlumatı: Physical Review X 

Cenevrə Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir