據外媒報道，測不準原理是量子力學的一個基本概念，由維爾納·海森堡在20世紀20年代末首次提出。在量子世界中，像為所有電子產品提供動力的電子一樣，那裡的粒子也可以表現出波的行為。因此，粒子無法同時擁有明確的位置和動量。比如測量一個粒子的動量會導致位置的擾動，因此不能精確地定義位置。
在最近發表在《科學》上的一項研究中，由來自芬蘭阿爾託大學的Mika Sillanpää教授領導的團隊指出，有一種方法可以繞過測不準原理。該團隊成員還包括澳大利亞新南威爾士大學的Matt Woolley博士，他為該實驗開發了理論模型。
研究小組沒有使用基本粒子，而是使用了更大的物體進行實驗：兩個振動的鼓面，其寬度只有人類頭髮的1/5。鼓面被小心地強製表現出量子力學的行為。
“在我們的研究中，鼓面呈現出集體量子運動。鼓之間的振動相位則相反，當其中一個鼓處于振動周期的結束位置時，另一個鼓同時處於相反的位置。在這種情況下，如果兩個鼓被視為一個量子力學實體，鼓運動的量子不確定性就被抵消了，”該研究的論文主要作者Laure Mercier de Lepinay博士指出。
這意味着研究人員能同時測量兩個鼓面的位置和動量–根據海森堡測不準原理，這是不可能的。打破這一規則使他們能夠描述驅動鼓面的極其微弱的力量。
“其中一個鼓以相反的方式響應另一個鼓的所有力，有點負質量，”Sillanpää說道。
此外，研究人員還利用這一結果提供了迄今為止最確鑿的證據，其證明了這樣的大型物體可以表現出量子糾纏。糾纏對象無法相互獨立地描述，即使它們可能擁有任意大的空間分離。糾纏使成對物體的行為方式跟經典物理學相矛盾，它是新興量子技術背後的關鍵資源。
在宏觀物體中，像糾纏這樣的量子效應非常脆弱，它們很容易被周圍環境的任何擾動破壞。因此，實驗是在非常低的溫度–零下273度下，只比絕對零度高百分之一度–進行的。
未來，研究小組將把這些想法用於實驗室測試，其將被用來探索量子力學和引力的相互作用。振動的鼓面也可以作為連接大規模分佈式量子網絡節點的接口。