12月23日消息（南山）人類看到周圍的世界，是因?yàn)楣饩€被視網(wǎng)膜中的特殊細(xì)胞吸收。但是，即使沒有一個(gè)光粒子，視覺也能在沒有任何吸收的情況下發(fā)生嗎？

令人驚訝的是，答案是肯定的。2022年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者之一安東·蔡林格是第一個(gè)使用光學(xué)通過實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)無交互實(shí)驗(yàn)的人?，F(xiàn)在，一項(xiàng)探索量子世界和經(jīng)典世界之間聯(lián)系的研究中，阿爾托大學(xué)的Shruti Dogra，John J. McCord和Gheorghe Sorin Paraoanu發(fā)現(xiàn)了一種新的更有效的方法來進(jìn)行無相互作用實(shí)驗(yàn)。該團(tuán)隊(duì)使用傳輸器件來檢測經(jīng)典儀器產(chǎn)生的微波脈沖的存在。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在《自然·通信》上。

量子相干性是指一個(gè)物體可以同時(shí)占據(jù)兩種不同狀態(tài)的可能性，這是量子物理學(xué)所允許的。然而，量子相干性很微妙，很容易崩潰，所以新協(xié)議是否會(huì)起作用并不是很明顯。令該團(tuán)隊(duì)驚喜的是，實(shí)驗(yàn)的第一次運(yùn)行顯示出檢測效率的顯著提高。他們多次回到繪圖板，運(yùn)行理論模型確認(rèn)他們的結(jié)果，并仔細(xì)檢查所有內(nèi)容。效果肯定是有的。

“我們還證明，即使是非常低功率的微波脈沖，也可以使用我們的協(xié)議有效地檢測到，”Dogra說。

該實(shí)驗(yàn)還展示了一種量子設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)典設(shè)備不可能實(shí)現(xiàn)的結(jié)果的新方法：這種現(xiàn)象被稱為量子優(yōu)勢。研究人員普遍認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)勢將需要具有許多量子比特的量子計(jì)算機(jī)，但該實(shí)驗(yàn)使用相對簡單的設(shè)置證明了真正的量子優(yōu)勢。

基于效率較低的舊方法的無交互測量已在光學(xué)成像、噪聲檢測和密碼密鑰分發(fā)等專業(yè)過程中得到應(yīng)用。新的和改進(jìn)的方法可以顯著提高上述過程的效率。

Paraonu指出，“在量子計(jì)算中，我們的方法可用于診斷某些存儲(chǔ)元件中的微波光子狀態(tài)。這可以被視為一種在不干擾量子處理器功能的情況下提取信息的高效方法。“

由Paraoanu領(lǐng)導(dǎo)的小組還在探索使用他們的新方法進(jìn)行其他奇特的信息處理形式，例如反事實(shí)通信（雙方之間的通信，沒有任何物理粒子被轉(zhuǎn)移）和反事實(shí)量子計(jì)算（計(jì)算結(jié)果是在沒有實(shí)際運(yùn)行計(jì)算機(jī)的情況下獲得的）。

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