اساسی‌ترین و قوی‌ترین اصل موضوعه نظریه‌ی مکانیک کوانتومی که هنوز به قوت خود باقی مانده است: یک سیستم کوانتومی (در آن لحظه‌ای که توسط یک آزمایشگر اندازه‌گیری می‌شود) به شکلی کاملا آنی، از آمیزه‌ای از چندین حالت کوانتومیِ ممکن به تنها یک حالت فرو می‌ریزد.
در کتاب‌های درسیِ مکانیک کوانتومی چنین فروپاشی‌ای٬ ناگهانی و برگشت‌ناپذیر به تصویر کشیده شده است. این موضوع بسیار غیرشهودی است. پژوهش‌گران در تلاش‌اند تا به جای آن‌که فقط چیزهایی راجع‌به یک واقعیت عینی یاد بگیریم٬ چگونگی تغییر حالت یک سیستم بواسطه‌ی «اندازه‌گیری» را درک کنیم.
یک آزمایش جدید [1] با بهره‌گیری از اندازه‌گیری‌های ضعیف این سوال را روشن می‌سازد - سنجش‌های غیرمستقیم سیستم‌های کوانتومی که یک تابع موج را به شکل جزئی می‌پیچانند مادامی که اطلاعات جزئی از حالت آن سیستم را فراهم می‌کنند٬ مانع وقوع فروریزش ناگهانی تابع موج می‌شوند.
کیتر مارچ (Kater Murch) از دانشگاه کالیفرنیا در بریکلی و همکارانش، فیزیک‌دانان اتمی و حالت جامدی هستند که بر روی این موضوع کار کرده‌اند. آنان مجموعه‌ای از اندازه‌گیری‌های ضعیف را بر روی یک مدار ابررسانایی که در یک برهم‌نهی (ترکیبی از دو حالت کوانتومی) بوده را انجام داده‌اند. آن‌ها این کار را توسط نظارت بر میکرویوها که از محفظه‌ی حاوی این مدار گذشته‌اند٬ انجام داده‌اند. کار آنان بر این اساس بوده که نوسانات الکتریکی مدار٬ حالت میکرویوهایی را که از این جعبه عبور می‌کنند را تغییر می‌دهد. متجاوز از چند ثانیه٬ این اندازه‌گیری‌های ضعیف عکس‌های فوری از حالت آن مدار را (چنان‌که تدریجاً از یک برهم‌نهی به تنها یکی از حالت‌ها در داخل آن برهم‌نهی تغییر می‌کند) گرفته‌اند. درست مثل اینکه فروپاشیِ یک تابع موج کوانتومی را در یک حرکت آهسته به تصویر بکشیم.
اگرچه آزمایش‌های مشابهی بر روی حالات کوانتومی فوتون‌های نوری انجام شده‌اند، اما این اولین بار است که چنین کاری در یک سیستم حالت جامدِ پرآشوب انجام شده است. به گفته‌ی مارچ: «این کار نشان می‌دهد که ما در طی ۱۰ سال گذشته چقدر در حالت جامد پیشرفت داشته‌ایم.»« سیستم‌ها٬ نهایتاً از چنان خلوصی برخوردارند که می‌توانیم آزمایش‌های رقیبی را برای فوتون‌ها داشته باشیم.»
فیلم حرکت آهسته
این تیم همچنین دریافته‌است که واهمدوسی (decoherence) (فرآیندی که در آن نویزِ محیط باعث واپاشیِ حالات کوانتومی می‌شود) می‌تواند با اندازه‌گیری‌های ضعیفِ مکرر به کمینه‌ی مقدار خود برسد. به بیان مارچ میکرویوهایی که برای سنجش مدار ابررسانایی بکار می‌روند را می‌توان همچون محیطی برای آن مدار به حساب آورد چون این میکرویوها چیز غالبی هستند که با آن اندرکنش دارند. با نظارت بر محیط٬ افت‌وخیزها در میکرویو بجای آن‌که منبعی از نوفه‌های ناشناخته باشند٬ کمیتی شناخته شده به حساب می‌آیند.
آن چنان‌که از گفته‌های مارچ و اثباتش برمی‌آید، این کار باعث می‌شود تا حالت کوانتومی خالص بماند٬ یافته‌ای که یک نتیجه‌ی عملی دارد. بیت‌های کوانتومی استفاده شده در محاسبات می‌توانند در حالتِ مدار ابررسانایی رمزگذاری شوند (همچنان‌که در آزمایش حاضر نیز چنین است) اما این بیت‌ها می‌توانند از حالت کوانتومی یک یونِ به تله افتاده یا یک ناخالصی در بلور نیز ساخته شوند. اینکه قادر باشیم تا همدوسی یک بیت کوانتومی را در سیستم حالت جامد با استفاده از ساختن آزمایش‌های ضعیف حفظ کنیم٬ بایستی در سخت‌افزارهای آزمایشگاهی دیگر نیز ممکن باشد. به گفته‌‌ي اندرو جردن (Andrew Jordan) نظریه پرداز کوانتومی از دانشگاه روچستر در نیویورک: «این ایده‌ا‌ی بسیار عمومی است».
الکساندر کراتکف (Alexander Korotkov) نظریه‌پردازی از دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید می‌افزاید که این اندازه‌گیری را می‌توان به عنوان نوعی از «راهبری کوانتومی» دانست که به سیستم کمک می‌کند تا در طول مسیر کوانتومی تحول یابد. وی می‌گوید: «در زندگی واقعی هیچ چیزی آناً اتفاق نمی‌افتد.»
منبع
http://www.psi.ir/farsi.asp?page=news