עקרון אי־הוודאות של הייזנברג קיבל תפנית שמטלטלת את עולם החישה הקוונטית

מה שעד היום נחשב בגדר חלום תיאורטי הפך למציאות ניסויית: צוות חוקרים מאוניברסיטת סידני, יחד עם עמיתים בבריטניה, הצליחו למדוד מיקום ותנע של חלקיק באותו הזמן - ובדיוק שמעולם לא הושג. במקום לשבור את הכללים שהציב הייזנברג לפני כמעט מאה שנה, הם מצאו דרך לעקוף אותם בצורה מתוחכמת.

מאז שוורנר הייזנברג ניסח את עקרון אי־הוודאות, ידעו הפיזיקאים שכל ניסיון למדוד מיקום של חלקיק באופן מדויק יפגע בידע שלנו על התנע שלו - ולהפך. זה נשמע כמו מגבלה עקרונית של הטבע - אבל הצוות האוסטרלי־בריטי מצא דרך לעקוף את הבעיה: הם בחרו למדוד גרסה “מחזורית” של המיקום והתנע, מעין שיירים שחוזרים על עצמם. השיירים האלה מסתדרים מתמטית זה עם זה ולכן אפשר למדוד אותם יחד, בלי שהמדידה האחת תקלקל את חברתה.

במעבדה השתמשו החוקרים ביונק זעיר של איטרביום, לכוד במלכודת חשמלית. בעזרת פעימות לייזר מדודות יצרו מצב קוונטי מיוחד שנקרא “מצב רשת” - תבנית מחזורית עדינה במרחב הפאזה של החלקיק. ברגע שהיון קיבל דחיפה זעירה, התבנית הזו זזה מעט, והחוקרים עקבו אחרי ההיסט הזה באמצעות אלגוריתם חכם שמעריך את המופע הקוונטי ומעדכן את התוצאה בכל צעד. כך הצליחו לקבל תמונה חדה ומדויקת של מה שקרה, בדיוק שמעבר לגבול האפשרי במדידות קלאסיות.