Efekat kvantne Češirske mačke ime je dobio po izmišljenoj Češirskoj mački u priči o Alisi u zemlji čuda. Ta mačka je uspela da nestane, ostavivši za sobom samo osmeh.
Slično tome, u radu iz 2013. istraživači su tvrdili da su kvantne čestice u stanju da se odvoje od svojih svojstava, pri čemu svojstva putuju duž putanja koje čestica ne može. Ovo su nazvali kvantni efekat Češirske mačke. Istraživači su od tada tvrdili da ovo dodatno proširuju, zamenjujući bestelesna svojstva između čestica, obestelovljujući više osobina istovremeno, pa čak i „odvajajući dualnost talas-čestica“ čestice.
Međutim, nedavno istraživanje objavljeno u New Journal of Physics , pokazuje da ovi eksperimenti zapravo ne pokazuju da se čestice odvajaju od svojih svojstava, već pokazuju još jednu kontraintuitivnu osobinu kvantne mehanike — kontekstualnost.
Kvantna mehanika je proučavanje ponašanja svetlosti i materije na atomskoj i subatomskoj skali. Po svojoj prirodi, kvantna mehanika je kontraintuitivna. Istraživački tim je krenuo da fundamentalno razume ovu kontraintuitivnu prirodu dok istražuje praktične koristi.
„Većina ljudi zna da je kvantna mehanika čudna, ali identifikovanje uzroka ove čudnosti je i dalje aktivna oblast istraživanja. Polako je formalizovano u pojam koji se zove kontekstualnost – da se kvantni sistemi menjaju u zavisnosti od toga koja merenja vršite na njima“, rekao je Jonte Hance, naučni saradnik na Univerzitetu Hirošima i Univerzitetu u Bristolu.
Niz merenja na kvantnom sistemu će dati različite rezultate u zavisnosti od redosleda kojim se merenja vrše. Na primer, ako izmerimo gde se čestica nalazi, a zatim koliko brzo putuje, ovo će dati različite rezultate nego prvo merenje brzine kretanja, a zatim i mesta na kome se nalazi.
Zbog ove kontekstualnosti, kvantni sistemi se mogu meriti kao da imaju svojstva za koja bismo očekivali da su međusobno nekompatibilne. „Međutim, još uvek ne razumemo šta je uzrok ovoga, pa smo to želeli da istražimo, koristeći paradoksalni scenario kvantne Češirske mačke kao testnu ploču“, rekao je Hance.
Tim primećuje da je problem sa kvantnim paradoksom Češirske mačke to što je njegova prvobitna tvrdnja, da se čestica i njeno svojstvo, kao što su spin ili polarizacija, razdvajaju i putuju različitim putevima, što je možda pogrešan prikaz stvarne fizike situacije.
„Želimo da ovo ispravimo pokazujući da se dobijaju različiti rezultati ako se kvantni sistem meri na različite načine i da originalna interpretacija kvantne Češirske mačke dolazi samo ako kombinujete rezultate ovih različitih merenja na veoma specifičan način, i zanemarite ovu promenu u vezi sa merenjem“, rekao je Holger Hofman, profesor na Univerzitetu u Hirošimi.
Tim je analizirao protokol Cheshire cat ispitujući odnos između tri različita merenja u vezi sa putanjom i polarizacijom fotona u okviru kvantnog protokola Cheshire cat. Ovo bi dovelo do logične kontradikcije da sistem nije kontekstualan.
Njihov rad razmatra kako se ovo kontekstualno ponašanje povezuje sa slabim vrednostima i koherentnošću između zabranjenih država. Njihov rad je pokazao da umesto svojstva čestice koja je rastelesna, kvantna Češirska mačka pokazuje efekte ovih koherencija, koje se obično nalaze u prethodno i posle selektovanim sistemima.
Gledajući unapred, tim želi da proširi ovo istraživanje, pronađe način da ujedini paradoksalne kvantne efekte kao manifestacije kontekstualnosti i objasni kako i zašto merenja menjaju kvantne sisteme.
„Ovo ne samo da će nam pomoći da konačno objasnimo zašto je kvantna mehanika tako kontraintuitivna, već će nam pomoći i da razvijemo načine da koristimo ovu čudnost u praktične svrhe. S obzirom da je kontekstualnost inherentno povezana sa scenarijima sa kvantnom prednosti u odnosu na klasična rešenja zadatog problema, samo razumevanjem kontekstualnosti moći ćemo da ostvarimo puni potencijal, na primer, kvantnog računarstva“, rekao je Hance.
