Qubit phá vỡ giới hạn lượng tử lâu đời bằng cách tiến hóa trong các đường thời gian chồng chất

Các nhà nghiên cứu từ Ấn Độ và Ba Lan đã chứng minh rằng một giới hạn lượng tử cơ bản về các tương quan theo thời gian, vốn được cho là không thể phá vỡ, có thể bị vượt qua bằng cách sử dụng các qubit tiến hóa trong các trạng thái chồng chất của các đường thời gian khác nhau. Truyền thống, bất đẳng thức Leggett–Garg được sử dụng để kiểm tra xem một vật thể có hành xử theo kiểu cổ điển hay lượng tử theo thời gian, với các hệ lượng tử được biết chỉ vi phạm bất đẳng thức này đến giới hạn Tsirelson theo thời gian (TTB). Nghiên cứu mới cho thấy rằng bằng cách cho phép một qubit đồng thời theo hai tiến hóa thời gian không tương thích — được kích hoạt bởi chồng chất lượng tử — giới hạn này có thể bị vượt qua, tiết lộ các tương quan lượng tử mạnh hơn mong đợi theo thời gian. Nhóm nghiên cứu đã thực hiện thí nghiệm của họ bằng cách sử dụng ba qubit trong một phân tử được nghiên cứu qua cộng hưởng từ hạt nhân (NMR). Một qubit đóng vai trò điều khiển trong trạng thái chồng chất, hướng qubit mục tiêu tiến hóa dọc theo hai đường thời gian khác nhau cùng lúc, trong khi qubit thứ ba đọc các tương quan theo thời gian. Cách thiết lập này đã dẫn đến việc vi phạm bất đẳng thức Leggett–Garg vượt xa giới hạn TTB,