Охранник должен проверить пять комнат, но заходить внутрь ему нельзя. Он стучит в дверь и прислушивается: тишина означает, что внутри кто-то есть, а эхо — что комната пуста. Похоже работает измерение без взаимодействия: квантовая частица, например фотон, проходит мимо объекта и своим поведением выдаёт, был ли на пути поглотитель, хотя сам фотон в него не попал.
В новой работе команда из Quandela использовала облачный фотонный процессор Ascella, чтобы отправить один-единственный фотон на проверку до пяти воображаемых поглотителей подряд. Квантовая хитрость в том, что фотон находится в суперпозиции — как будто идёт по двум путям одновременно. Если на одном пути стоит поглотитель, он блокирует часть суперпозиции, и на детекторе меняется картина. Так один фотон, не поглотившись, сообщает: «здесь что-то есть». В эксперименте удалось последовательно проверить пять объектов, при этом фотон остался цел с высокой вероятностью.
Ошибки, неизбежные в реальном железе, аккуратно скорректировали, и результаты совпали с теоретическими предсказаниями. Это значит, что метод можно масштабировать: один квантовый зонд способен опросить длинную цепочку объектов, почти не расходуя себя. Такой подход пригодится в квантовых вычислениях и связи, где важно проверять состояние множества ячеек, не разрушая их.
В классической физике, чтобы узнать, есть ли в комнате человек, нужно хотя бы заглянуть — то есть «потратить» свет или звук. В квантовом мире можно узнать ответ, вообще не отправляя частицу внутрь.