อาจมีวิธีการย่องสูงสุดที่แมวของSchrödinger - การทดลองคิดตามแมวที่มีชื่อเสียงที่อธิบายพฤติกรรมลึกลับของอนุภาคในอนุภาค - โดยไม่ฆ่าสัตว์ (สมมุติ) อย่างถาวร
โชคร้ายที่แมวในจินตนาการนั้นมีชีวิตอยู่และตายไปพร้อม ๆ กันในกล่องหรือมีอยู่ใน "สถานะ" ตาย "และ" มีชีวิต "ที่ทับซ้อนกันเช่นเดียวกับอนุภาคของอะตอมหลายอะตอมที่อยู่ในสถานะซ้อนทับของหลาย ๆ แต่เมื่อมองเข้าไปในกล่องจะเปลี่ยนสถานะของแมวซึ่งจะกลายเป็นสัตว์มีชีวิตหรือตาย
อย่างไรก็ตามตอนนี้การศึกษาที่ตีพิมพ์ในวันที่ 1 ตุลาคมใน New Journal of Physics อธิบายถึงวิธีการที่จะมองแมวโดยไม่ต้องบังคับให้มีชีวิตหรือตาย ในการทำเช่นนี้จะเพิ่มความเข้าใจของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับหนึ่งในความขัดแย้งพื้นฐานที่สุดในฟิสิกส์
ในโลกสามัญขนาดใหญ่ของเราการมองวัตถุนั้นดูเหมือนจะไม่เปลี่ยน แต่ขยายให้เพียงพอและนั่นไม่ใช่กรณี
“ ปกติแล้วเราคิดว่าราคาที่เราจ่ายไปเพื่อการมองหานั้นไม่มีอะไร” โฮลเกอร์เอฟฮอฟมันน์หัวหน้าภาควิชาฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยฮิโรชิมาประเทศญี่ปุ่นกล่าว "นั่นไม่ถูกต้องในการมองคุณต้องมีแสงสว่างและแสงจะเปลี่ยนวัตถุ" นั่นเป็นเพราะแม้กระทั่งแสงโฟตอนเดียวจะถ่ายพลังงานออกไปจากหรือไปยังวัตถุที่คุณกำลังดูอยู่
Hofmann และ Kartik Patekar ซึ่งเป็นนักศึกษาระดับปริญญาตรีที่มหาวิทยาลัยฮิโรชิมาในเวลานั้นและตอนนี้อยู่ที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งอินเดียบอมเบย์สงสัยว่ามีวิธีดูโดยไม่ต้อง "จ่ายราคา" พวกเขาลงบนกรอบทางคณิตศาสตร์ที่แยกการโต้ตอบเริ่มต้น (ดูแมว) จากการอ่าน (รู้ว่ามันยังมีชีวิตอยู่หรือตายไปแล้ว)
“ แรงจูงใจหลักของเราคือการดูอย่างระมัดระวังในวิธีการวัดควอนตัมที่เกิดขึ้น” Hofmann กล่าว "และประเด็นสำคัญคือเราแยกการวัดออกเป็นสองขั้นตอน"
ด้วยการทำเช่นนั้น Hoffman และ Patekar สามารถสรุปได้ว่าโฟตอนทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการมีปฏิสัมพันธ์ครั้งแรกหรือแอบมองแมวถูกจับโดยไม่สูญเสียข้อมูลใด ๆ เกี่ยวกับสถานะของแมว ดังนั้นก่อนที่จะอ่านข้อมูลทุกอย่างที่ต้องรู้เกี่ยวกับสถานะของแมว (และเกี่ยวกับและวิธีการมองการเปลี่ยนแปลง) ยังคงมีอยู่ มันก็ต่อเมื่อเราอ่านข้อมูลที่เราสูญเสียไปบางส่วน
“ สิ่งที่น่าสนใจคือกระบวนการอ่านข้อมูลจะเลือกหนึ่งในสองประเภทของข้อมูลและลบข้อมูลทั้งหมด” Hofmann กล่าว
นี่คือวิธีที่พวกเขาอธิบายงานของพวกเขาในแง่ของแมวSchrödinger สมมติว่าแมวยังอยู่ในกล่อง แต่แทนที่จะมองเข้าไปข้างในเพื่อดูว่าแมวยังมีชีวิตอยู่หรือตายไปคุณตั้งกล้องนอกกล่องที่สามารถถ่ายรูปภายในได้ (เพื่อการทดลองทางความคิด) ไม่สนใจความจริงที่ว่ากล้องทางกายภาพใช้งานไม่ได้จริง ๆ ) เมื่อถ่ายภาพแล้วกล้องจะมีข้อมูลสองชนิด: วิธีที่แมวเปลี่ยนไปจากภาพที่ถ่าย (สิ่งที่นักวิจัยเรียกว่าแท็กควอนตัม) และแมวจะมีชีวิตอยู่หรือตายหลังจากการทำงานร่วมกัน ยังไม่มีข้อมูลใดสูญหาย และขึ้นอยู่กับวิธีที่คุณเลือก "พัฒนา" รูปภาพคุณจะดึงข้อมูลหนึ่งหรือส่วนอื่น ๆ
นึกถึงการพลิกเหรียญฮอฟมันน์เล่าเรื่องวิทยาศาสตร์สด คุณสามารถเลือกที่จะรู้ว่าเหรียญถูกพลิกหรือว่าเป็นหัวหรือก้อย แต่คุณไม่รู้ทั้งคู่ ยิ่งไปกว่านั้นถ้าคุณรู้ว่าระบบควอนตัมเปลี่ยนไปอย่างไรและหากการเปลี่ยนแปลงนั้นย้อนกลับได้คุณจะสามารถกู้คืนสถานะเริ่มต้นได้ (ในกรณีของเหรียญคุณจะต้องพลิกกลับ)
“ คุณต้องรบกวนระบบก่อนเสมอ แต่บางครั้งคุณสามารถยกเลิกได้” Hofmann กล่าว ในแง่ของแมวนั่นหมายถึงการถ่ายรูป แต่แทนที่จะพัฒนาเพื่อให้เห็นแมวอย่างชัดเจนพัฒนามันในลักษณะที่จะทำให้แมวกลับสู่สภาพที่ถูกลืมและมีชีวิต
ตัวเลือกการอ่านข้อมูลมาพร้อมกับการแลกเปลี่ยนระหว่างความละเอียดของการวัดและการรบกวนซึ่งเท่ากับ ความละเอียดหมายถึงจำนวนข้อมูลที่ดึงออกมาจากระบบควอนตัมและการรบกวนหมายถึงจำนวนระบบที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างถาวร กล่าวอีกนัยหนึ่งยิ่งคุณรู้เกี่ยวกับสถานะปัจจุบันของแมวมากเท่าไหร่คุณก็ยิ่งมีการเปลี่ยนแปลงมากขึ้น
“ สิ่งที่ฉันพบว่าน่าประหลาดใจก็คือความสามารถในการยกเลิกการรบกวนนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับจำนวนข้อมูลที่คุณได้รับเกี่ยวกับสิ่งที่สังเกตได้” หรือปริมาณทางกายภาพที่พวกเขาวัดได้ Hofmann กล่าว“ คณิตศาสตร์ค่อนข้างแน่นอนที่นี่”
แม้ว่างานก่อนหน้านี้ได้ชี้ให้เห็นถึงการแลกเปลี่ยนระหว่างความละเอียดและความวุ่นวายในการวัดควอนตัม แต่บทความนี้เป็นงานแรกที่บอกถึงความสัมพันธ์ที่แน่นอน Michael Hall นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียกล่าวกับ Live Science ทางอีเมล
“ เท่าที่ฉันรู้ไม่มีผลลัพธ์ก่อนหน้านี้มีรูปแบบของความเท่าเทียมกันที่แน่นอนเกี่ยวกับการแก้ไขและการรบกวน” ฮอลล์กล่าวซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าว "สิ่งนี้ทำให้วิธีการในกระดาษเรียบร้อยมาก"
