Свет, проходящий через оптоволокно, похож на бегуна в узком коридоре: он может бежать ровно, а может вилять из стороны в сторону. Направление этих «виляний» — поляризация. Физики научились удерживать бегуна на прямой: они постоянно проверяют его траекторию и мягко поправляют, не давая свернуть.
Такой приём называется защитным измерением Зенона. Идея проста: если часто поглядывать на квантовый объект, он «замирает» в своём состоянии. В новой работе учёные измеряли поляризацию фотонов в оптоволокне, пропуская свет через среду с разной скоростью для разных направлений колебаний. Время прибытия фотона на детектор зависело от его поляризации, и по этому времени можно было судить о состоянии света.
Это позволило увеличить число этапов измерения с 9 до 13. Каждый этап — это ещё одна «проверка», которая удерживает фотоны в исходном состоянии. Чем больше этапов, тем точнее измерение и тем меньше шума. В итоге погрешность заметно снизилась.
Такой подход открывает путь к более точным квантовым измерениям. Он может пригодиться в оптических вычислениях, квантовой связи и в экспериментах, где важна стабильность поляризации света.
Название «защитное измерение Зенона» отсылает к древнегреческому философу Зенону, который утверждал, что движение — иллюзия. В квантовом мире частые измерения действительно могут «заморозить» состояние частицы.