自量子力学诞生以来，对测量的探索一直是知识魅力的丰富源泉。无交互作用的测量是一个基本的 量子效应 由此确定感光物体的存在，而不会发生不可逆的情况 光子吸收.
在一项探索量子世界和经典世界之间联系的研究中，来自 阿尔托大学 发现了一种新的、更有效的方法来进行无交互实验。他们提出了相干无交互检测的概念，并通过实验进行了演示。
他们使用三级超导传输装置来检测经典仪器产生的微波脉冲的存在。 Transmon 器件是超导电路，相对较大，但仍表现出量子行为。
2022 年诺贝尔物理学奖获得者之一安东·蔡林格 (Anton Zeilinger) 是第一个利用光学实验实现无相互作用实验想法的人。
阿尔托大学的格奥尔基·索林·帕劳阿努 (Gheorghe Sorin Paraoanu) 表示， “我们必须使这个概念适应超导设备可用的不同实验工具。因此，我们还必须对标准的无交互协议进行重大改变：我们通过使用更高能级的传输来添加另一层“量子性”。然后，我们使用了 量子相干性 由此产生的三级系统作为资源。”
量子相干性——一个物体可以同时占据两种不同状态的可能性——是微妙的并且很容易崩溃。因此，新协议是否有效并不是立即显而易见的。
让科学家感到惊讶的是，在他们的协议中，量子相干性作为一种资源，产生了非常高的检测成功概率。实验的首次演示表明检测效率显着提高。
他们多次回到绘图板，仔细检查所有内容并运行理论模型。模型证实了他们的结果——效果确实存在。
阿尔托大学的施鲁蒂·多格拉 (Shruti Dogra) 表示， “我们还证明，即使是非常低功率的微波脉冲也可以使用我们的协议进行有效检测。”
该实验还展示了一种使用量子设备获得相对于经典设备的优势的新方法——量子优势。科学家们的传统共识是，获得量子优势需要 量子计算机 与众多 量子比特。然而，这个实验通过相对简单的设置证明了真正的量子优势。
帕拉瓦努 说过, “在量子计算中，我们的方法可用于诊断某些存储元件中的微波光子状态。这可以被视为一种在不干扰量子处理器功能的情况下提取信息的高效方法。”
使用他们的新方法，科学家们现在正在探索其他奇异的信息处理形式，例如反事实通信（两方之间的通信，无需传输任何物理粒子）和反事实量子计算（实际上无需运行计算结果即可获得计算结果）。电脑）。
杂志参考：
- Dogra, S.、McCord, JJ 和 Paraoanu, GS 使用超导电路对微波脉冲进行相干无交互检测。 Nat Commun 13, 7528 (2022)。 DOI： 10.1038 / s41467-022-35049-Z
