反饋補償測試測量結果是否符合實際情況。影象說明:很難知道量子測量是否精確。反饋補償直接比較測量結果與原始留下的“印記”在弱相互作用。這有點像試穿鞋子——你可以判斷鞋子合不合腳，合腳好就證實了你的測量結果。在量子力學中，有可能透過完全不同的測量得到一個很好的匹配。新報道的結果表明，現實對測量的依賴是一個實驗可驗證的事實。圖片來源:廣島大學霍爾格·弗里德里希·霍夫曼

鞋店出售不同的鞋碼來適應不同的腳碼——但是如果鞋子和腳的大小都取決於測量的方式呢?量子理論的最新發展表明，一個物理量的可用值，如腳的大小，可以依賴於用於確定它們的測量型別。如果腳是受量子力學定律控制的，那麼腳的大小就會根據腳上的標記來找到最合適的——在測量的時候——即使標記改變了，測量結果仍然是精確的。

在量子力學中，一個物理量的“大小”比英尺長更難捉摸，因為量子系統歷史中不可避免的不確定性使其難以確認測量結果，這就是所謂的不確定性原理。從本質上講，我們不可能知道量子系統在測量之前的真實性質。直到現在，還沒有辦法在測量後試穿這隻鞋。廣島大學的一名研究人員可能已經找到了解決這個問題的方法，這可能會對新興的量子資訊科技產生影響，比如量子通訊和量子計算。

廣島大學高階科學與工程研究生院(Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University)教授霍爾格·f·霍夫曼(Holger F. Hofmann)於2月3日在《物理評論研究》(Physical Review Research)上發表了他的研究方法。

根據霍夫曼的說法，量子位(量子資訊的基本單位)可以用作外部探測器，以測試原始量子系統中物理特性測量的精度。探測器之間的互動很弱，它會產生一個物理屬性的記憶體，而這個物理屬性會被量子位元自動加密。量子加密的一個量子位儲存器可以用來評估後續測量的精度。反饋設計允許以後的測量值擦除編碼在探測量子位上的量子儲存器。如果記憶被完美地抹去，沒有任何殘留的痕跡，Hofmann說，每次測量的結果必須是精確的。

這個實驗過程對探針的測量結果的不確定性讓研究人員證明不同的測量可以準確地確定相同的物理性質的量子系統在測量甚至當物理屬性的值改變測量過程的基礎上,根據霍夫曼。

“量子力學將物理系統描述為可能性的神秘‘超級位置’，只有當一種測量區分不同的可能性時，它似乎才會‘崩潰’成現實，”霍夫曼說，他指的是僅僅透過觀察就能從根本上改變一個系統的觀點。“人們曾多次嘗試在無人注意的情況下發現那裡有什麼，我的工作就是建立在這些先前嘗試的基礎上。”

霍夫曼指出，這些嘗試涉及不可測量、不可觀測的不確定性，這使得回答任何有關現實的基本本質的問題都變得困難。

霍夫曼說:“還有很多工作要做，我希望量子測量社群的許多成員能夠加入進來，發展必要的理論框架。”物理學應該建立在可觀察現象的基礎上，但奇怪的是，量子力學中使用的概念卻不是這樣。