Оксфордські фізики вперше досягли «квадростиснення» у квантовій фізиці

Фізики Оксфордського університету вперше в історії продемонстрували «квадростиснення» (quadsqueezing) — квантову взаємодію четвертого порядку, якої досі не вдавалося досягти. Ця подія розширює арсенал керування квантовими осциляторами й може стати корисною для квантових технологій. Роботу опубліковано 1 травня 2026 року в журналі Nature Physics.

Класичне «стиснення» (squeezing) перерозподіляє квантову невизначеність між парними величинами — наприклад, між положенням та імпульсом: точність одного параметра зростає коштом іншого. Квадростиснення — це ефект вищого, четвертого порядку, значно складніший для реалізації. Експеримент провела група під керівництвом д-ра Оани Безеван за наукового супроводу д-ра Рагхавендри Срінівас.

Ключ до успіху — використання одного захопленого в пастку йона, до якого прикладали дві точно контрольовані сили. Ці сили не комутують, тобто результат залежить від порядку їхньої дії. Зазвичай некомутативність вважають перешкодою, але дослідники обернули її на перевагу: сили підсилювали одна одну, породжуючи сильнішу квантову взаємодію. За словами Безеван, команда свідомо пішла протилежним шляхом і скористалася саме цією властивістю для генерації потужнішого ефекту.

Результат вражає і швидкодією: квадростиснення вдалося отримати більш ніж у сто разів швидше, ніж прогнозували традиційні підходи. Це переводить раніше недосяжні на практиці ефекти в розряд реально відтворюваних. Важливо й те, що метод спирається на інструменти, уже наявні на багатьох квантових платформах, а отже, потенційно може набути широкого застосування.

Значення відкриття виходить за межі красивого лабораторного трюку. Точніший контроль над квантовими станами світла й речовини — фундамент для квантових обчислень, сенсорики та симуляцій складних систем. Здатність швидко й керовано створювати взаємодії вищого порядку дає інженерам новий важіль для побудови чутливіших датчиків і потужніших квантових пристроїв. Оксфордська демонстрація показує, що навіть «незручні» властивості квантової механіки можна перетворити на робочий ресурс.