Las zapaterías venden una variedad de tamaños de zapatos para adaptarse a una variedad de tamaños de pies, pero ¿qué pasaría si tanto el tamaño del zapato como el del pie dependieran de cómo se midieron? Los desarrollos recientes en la teoría cuántica sugieren que los valores disponibles de una cantidad física, como el tamaño de un pie, puede depender del tipo de medida utilizada para determinarlos. Si los pies estuvieran regidos por las leyes de la mecánica cuántica, el tamaño del pie dependería de las marcas en una medida del pie para encontrar el mejor ajuste, en el momento de la medición, e incluso si se cambiaran las marcas, la medición aún podría ser precisa.

En mecánica cuántica, el "tamaño" de una cantidad física es más difícil de alcanzar que la longitud de un pie porque las incertidumbres inevitables en la historia de un sistema cuántico hacen que sea difícil confirmar la medición debido a lo que se llama el principio de incertidumbre. Esencialmente, es imposible conocer las propiedades reales que tenía un sistema cuántico antes de la medición. No hay forma de probarse el zapato después de la medición, hasta ahora. Un investigador de la Universidad de Hiroshima puede haber encontrado una solución al problema, con posibles implicaciones para las tecnologías de información cuántica emergentes, como la comunicación cuántica y la computación cuántica.

Holger F. Hofmann, profesor de la Escuela de Graduados de Ciencias e Ingeniería Avanzadas, Universidad de Hiroshima, publicó su enfoque el 3 de febrero en Investigación de revisión física .

Según Hofmann, un qubit, la unidad básica de información cuántica, se puede utilizar como una sonda externa para probar la precisión de la medición de una propiedad física en su sistema cuántico original. La sonda interactúa débilmente, creando una memoria de la propiedad física que es encriptada automáticamente por el qubit. La memoria de un qubit cifrada cuánticamente se puede utilizar para evaluar la precisión de una medición posterior. Un diseño de retroalimentación permite que el valor de medición posterior borre la memoria cuántica codificada en el qubit de la sonda. Si la memoria se borra perfectamente sin dejar rastros, Hofmann dijo:los resultados de la medición deben haber sido precisos todas y cada una de las veces que se realizó la medición.

Este procedimiento experimental para probar la cantidad de incertidumbre en el resultado de una medición permite a los investigadores demostrar que diferentes mediciones pueden determinar con precisión la misma propiedad física de un sistema cuántico antes de que ocurriera la medición, incluso cuando los valores de la propiedad física cambian según el procedimiento de medición. , según Hofmann.

"La mecánica cuántica describe los sistemas físicos como misteriosas 'superposiciones' de posibilidades que aparentemente 'colapsan' en la realidad solo cuando una medición distingue las diferentes posibilidades, "Hofmann dijo, refiriéndose a la idea de que la mera observación cambia fundamentalmente un sistema. "Ha habido muchos intentos de averiguar qué hay cuando nadie está mirando, y mi trabajo se basa en estos intentos anteriores ".

Hofmann señaló que estos intentos involucran inconmensurables, incertidumbres inobservables, lo que dificulta la respuesta a cualquier pregunta sobre la naturaleza fundamental de la realidad.

"Aún queda mucho por hacer, y espero que muchos miembros de la comunidad de medición cuántica se unan para desarrollar el marco teórico necesario, "Dijo Hofmann." La física debería basarse en fenómenos observables, pero, Curiosamente, los conceptos utilizados en mecánica cuántica no lo son ".