As lojas de calçados vendem uma variedade de tamanhos de calçados para acomodar uma variedade de tamanhos de pés - mas e se o calçado e o tamanho do pé dependessem de como foram medidos? Desenvolvimentos recentes na teoria quântica sugerem que os valores disponíveis de uma quantidade física, como o tamanho do pé, pode depender do tipo de medição usado para determiná-los. Se os pés fossem governados pelas leis da mecânica quântica, o tamanho do pé dependeria das marcações em uma medida do pé para encontrar o melhor ajuste - no momento da medição - e mesmo se as marcações fossem alteradas, a medição ainda pode ser precisa.

Na mecânica quântica, o "tamanho" de uma quantidade física é mais evasivo do que o comprimento do pé porque as incertezas inevitáveis ​​na história de um sistema quântico tornam difícil confirmar a medição devido ao que é chamado de princípio da incerteza. Essencialmente, é impossível saber as propriedades reais que um sistema quântico tinha antes da medição. Não há como experimentar o sapato após a medição - até agora. Um pesquisador da Universidade de Hiroshima pode ter encontrado uma solução para o problema, com possíveis implicações para as tecnologias emergentes de informação quântica, como comunicação quântica e computação quântica.

Holger F. Hofmann, professor da Escola de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia Avançada, Universidade de Hiroshima, publicou sua abordagem em 3 de fevereiro em Pesquisa de revisão física .

De acordo com Hofmann, um qubit - a unidade básica de informação quântica - pode ser usado como uma sonda externa para testar a precisão de uma medição de uma propriedade física em seu sistema quântico original. A sonda interage fracamente, criando uma memória da propriedade física que é criptografada automaticamente pelo qubit. A memória de um qubit com criptografia quântica pode ser usada para avaliar a precisão de uma medição subsequente. Um design de feedback permite que o valor de medição posterior apague a memória quântica codificada no qubit da sonda. Se a memória for perfeitamente apagada sem quaisquer vestígios restantes, Hofmann disse, os resultados da medição devem ter sido precisos todas as vezes que a medição foi realizada.

Este procedimento experimental para sondar a quantidade de incerteza em um resultado de medição permite que os pesquisadores demonstrem que diferentes medições podem determinar com precisão a mesma propriedade física de um sistema quântico antes que a medição aconteça - mesmo quando os valores da propriedade física mudam com base no procedimento de medição , de acordo com Hofmann.

"A mecânica quântica descreve os sistemas físicos como misteriosas 'superposições' de possibilidades que aparentemente 'entram em colapso' na realidade apenas quando uma medição distingue as diferentes possibilidades, "Hofmann disse, referindo-se à ideia de que a mera observação muda fundamentalmente um sistema. "Tem havido muitas tentativas de descobrir o que está lá quando ninguém está olhando, e meu trabalho se baseia nessas tentativas anteriores. "

Hofmann observou que essas tentativas envolvem incomensuráveis, incertezas não observáveis, tornando difícil responder a quaisquer questões sobre a natureza fundamental da realidade.

"Ainda há muito a fazer, e espero que muitos membros da comunidade de medição quântica se juntem para desenvolver a estrutura teórica necessária, ", Disse Hofmann." A física deve ser baseada em fenômenos observáveis, mas, estranhamente, os conceitos usados ​​na mecânica quântica, não. "