การวัดที่แม่นยำเอาชนะขีดจำกัดของควอนตัมมาตรฐาน

ในการเข้าใจกลศาสตร์ควอนตัม กุญแจสำคัญคือความแม่นยำในการวัดคุณภาพทางฟิสิกส์ อย่างไรก็ตามการวัดนั้นก็มีขีดจำกัดจากการกำหนดของกฏทางกลศาสตร์ฟิสิกส์

เพื่อที่จะทำให้มีความแม่นยำในการวัดเฟสของควอนตัมมากขึ้น นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งจีน ได้แสดงการสาธิตการวัดแบบใหม่ที่เชื่อได้ในการวัด multi-photon entanglement และผลของการรบกวนที่เกิดขึ้น ซึ่งการวัดที่แม่นยำขึ้นในเฟสของควอนตัมสามารถช่วยให้นำไปประยุกต์ใช้ในการวัดค่าอื่นที่ใกล้เคียงกันที่ต้องการความแม่นยำสูง

ทีมงานวิจัยสามารถเข้าใกล้ค่าขีดจำกัดของ Heisenberg ซึ่งเป็นการเลยค่าการวัดมาตรฐานในปัจจุบันไปแล้ว ทีมงานสามารถสร้าง high-photon-number states ได้โดยใช้วิธีที่เรียกว่า squeezed-state-based interferometry ในการวัด ค่าการวัดมาตรฐานปัจจุบันอ้างอิงกับแหล่งที่มาของแสงทั่วไป แต่จากการทดลองพบว่าขีดจำกัดของ Heisenberg เป็นขีดจำกัดของการวัดที่แท้จริงและยังไม่สามารถทำให้ความแม่นยำในการวัดเลยค่านี้ได้

ด้วยวิธีการวัดแบบใหม่ทำให้รู้ค่าเฟสของโฟตอน 2 ตัวอยู่ที่ 0.506 และ 4 ตัวอยู่ที่ 0.291 โดยค่าวัดมาตรฐานาเฟสของโฟตอน 2 ตัวและ 4 ตัวกลับอยู่ที่ 0.707 และ 0.5 ตามลำดับและค่าขีดจำกัดของ Heisenberg ของเฟสของโฟตอน 2 ตัวและ 4 ตัว อยู่ที่ 0.289 และ 0.25 ตามลำดับ ซึ่งค่าทดลองจากห้องแลบเข้าใกล้ค่าตามขีดจำกัดของ Heisenberg

ที่มา - Physorg.com

ข้อมูลเพิ่มเติม Sun, F. W.; Liu, B. H.; Gong, Y. X.; Huang, Y. F.; Ou, Z. Y., Guo, G. C. “Experimental demonstration of phase measurement precision beating standard quantum limit by projection measurement.” Europhysics Letters, 82 (2008) 24001.

duocore