I negozi di scarpe vendono una varietà di misure di scarpe per adattarsi a una varietà di misure di piede, ma cosa succede se sia la scarpa che la misura del piede dipendessero da come sono state misurate? I recenti sviluppi della teoria quantistica suggeriscono che i valori disponibili di una grandezza fisica, come una dimensione del piede, possono dipendere dal tipo di misura utilizzata per determinarli. Se i piedi fossero governati dalle leggi della meccanica quantistica, la dimensione del piede dipenderebbe dai segni su una misura del piede per trovare la migliore vestibilità, al momento della misurazione, e anche se i segni sono stati modificati, la misura potrebbe essere ancora precisa.

Nella meccanica quantistica, la "dimensione" di una grandezza fisica è più sfuggente della lunghezza del piede perché le inevitabili incertezze nella storia di un sistema quantistico rendono difficile confermare la misura a causa del cosiddetto principio di indeterminazione. Essenzialmente, è impossibile conoscere le reali proprietà che aveva un sistema quantistico prima della misurazione. Non c'è modo di provare la scarpa dopo la misurazione, fino ad ora. Un ricercatore dell'Università di Hiroshima potrebbe aver trovato una soluzione al problema, con possibili implicazioni per le tecnologie dell'informazione quantistica emergenti, come la comunicazione quantistica e l'informatica quantistica.

Holger F. Hofmann, professore presso la Graduate School of Advanced Science and Engineering, Università di Hiroshima, ha pubblicato il suo approccio il 3 febbraio in Ricerca sulla revisione fisica .

Secondo Hofmann, un qubit, l'unità di base dell'informazione quantistica, può essere utilizzato come sonda esterna per testare la precisione di una misurazione di una proprietà fisica nel suo sistema quantistico originale. La sonda interagisce debolmente, creando una memoria della proprietà fisica che viene automaticamente crittografata dal qubit. La memoria da un qubit crittografata quantistica può essere utilizzata per valutare la precisione di una misurazione successiva. Un design di feedback consente al valore di misurazione successivo di cancellare la memoria quantistica codificata sul qubit della sonda. Se la memoria è perfettamente cancellata senza lasciare tracce, Hofmann ha detto, i risultati della misurazione devono essere stati precisi ogni volta che la misurazione è stata eseguita.

Questa procedura sperimentale per sondare la quantità di incertezza in un risultato di misurazione consente ai ricercatori di dimostrare che diverse misurazioni possono determinare con precisione la stessa proprietà fisica di un sistema quantistico prima che la misurazione avvenga, anche quando i valori della proprietà fisica cambiano in base alla procedura di misurazione , secondo Hofmann.

"La meccanica quantistica descrive i sistemi fisici come misteriose "super posizioni" di possibilità che apparentemente "collano" nella realtà solo quando una misurazione distingue le diverse possibilità, "Hofmann ha detto, riferendosi all'idea che la semplice osservazione cambia radicalmente un sistema. "Ci sono stati molti tentativi per scoprire cosa c'è quando nessuno sta guardando, e il mio lavoro si basa su questi precedenti tentativi."

Hofmann ha notato che questi tentativi comportano non misurabili, incertezze non osservabili, rendendo difficile rispondere a qualsiasi domanda sulla natura fondamentale della realtà.

"C'è ancora molto da fare, e spero che molti membri della comunità della misurazione quantistica si uniscano per sviluppare il quadro teorico necessario, Hofmann ha detto. "La fisica dovrebbe essere fondata sui fenomeni osservabili, ma, abbastanza strano, i concetti usati nella meccanica quantistica non lo sono."