Heisenbergの不確実性の原則としても知られる量子の不確実性は、位置や勢い、エネルギー、時間と時間などの特定の物理的特性のペアが同時に知られることがある精度には固有の制限があると述べています。この原則は量子力学の基礎であり、深い哲学的および実用的な意味を持っています。
新しい研究では、デンマークのNiels Bohr Instituteの研究者は、閉じ込められたイオンを使用して一連の実験を実施しました。これは、電磁界によって所定の位置に保持されている荷電粒子です。彼らは、前例のない精度で個々のイオンの位置と勢いを測定するために高度な技術を採用しました。
結果は、ハイゼンベルクの不確実性の原則を確認し、量子変動の性質に関する貴重な洞察を提供しました。これは、量子システムの特性の小さなランダムなバリエーションです。測定により、これらの変動は単なるランダムノイズではなく、量子理論の予測と一致する複雑なパターンを示すことが明らかになりました。
さらに、研究者たちは、量子力学によって予測されるように、位置と運動量の不確実性が最小値に達することを発見し、原則は量子スケールでの粒子の挙動の基本であることを示しています。
これらの発見は、量子コンピューティングや量子センシングなどの量子技術の開発に大きな意味を持ちます。これらのアプリケーションには、量子状態の正確な制御と操作が不可欠であり、量子の不確実性をより深く理解することは、パフォーマンスを最適化するために重要です。
量子の不確実性の理解の境界を押し広げることにより、新しい測定値はこれらの最先端の分野での進歩への道を開き、実用的なアプリケーションのための量子力学の全力を活用することに近づきます。
