（仮想）動物を永久に殺すことなく、シュレディンガーの猫-亜原子粒子の神秘的な行動を説明する有名な猫ベースの思考実験-にピークを忍び込ませる方法があるかもしれません。
不運な架空の猫は、箱の中で同時に生きているか死んでいるか、または「死んだ」状態と「生きている」状態の重ね合わせで存在します。しかし、箱の中を見ると猫の状態が変わり、猫は生きているか死んでいるかのどちらかになります。
しかし、現在、New Journal of Physicsで10月1日に公開された研究では、猫を無理に生きたり死なせたりせずに覗き見する方法が説明されています。そうすることで、それは物理学における最も基本的なパラドックスの1つに対する科学者の理解を促進します。
私たちの通常の大規模な世界では、オブジェクトを見ても変化はないようです。しかし、十分にズームインしてください。そうではありません。
「私達は通常、私たちが見るために支払う価格は何もないと考えています」と、日本の広島大学の物理学の准教授である研究主筆者のホルガーF.ホフマンは言った。 「それは正しくありません。見るためには、光が必要であり、光はオブジェクトを変化させます。」それは、光の単一の光子でさえ、見ているオブジェクトから、またはオブジェクトにエネルギーを転送するためです。
当時広島大学の客員大学生で、現在インド工科大学ボンベイ校に在籍しているホフマンとカルティックパテカルは、「代金を払わずに」見る方法はないかと考えました。彼らは、最初の相互作用（猫を見る）を読み出し（それが生きているか死んでいるかを知る）から分離する数学的フレームワークに到達しました。
「私たちの主な動機は、量子測定が行われる方法を非常に注意深く検討することでした」とホフマン氏は語った。 「そして重要な点は、測定を2つのステップに分けることです。」
そうすることで、ホフマンとパテカーは、最初の相互作用に関与するすべての光子、つまり猫をのぞくことが、猫の状態に関する情報を失うことなくキャプチャされると想定することができます。したがって、読み出しの前に、猫の状態（および猫の状態とそれをどのように変更したか）について知っておくべきことはすべてまだ利用可能です。私たちが情報の一部を失うのは、情報を読み取るときだけです。
「興味深いのは、読み出しプロセスが2種類の情報のいずれかを選択し、もう一方を完全に消去することです」とHofmann氏は述べています。
彼らがシュレーディンガーの猫に関して彼らの仕事をどのように説明したかはここにあります。猫がまだ箱に入っているとしましょう。猫が生きているか死んでいるかを確認するために中を見るのではなく、箱の外にカメラを設置して、どういうわけかその中の写真を撮ることができます（思考実験のため物理的なカメラが実際にそのように機能しないという事実は無視してください）。写真が撮られると、カメラには2種類の情報があります。写真が撮られた結果、猫がどのように変化したか（研究者が量子タグと呼ぶ）と、相互作用後に猫が生きているか死んでいるかです。その情報はまだ失われていません。また、イメージの「開発」をどのように選択するかに応じて、どちらか一方の情報を取得します。
コイン投げを考えると、ホフマン氏はライブサイエンスに語った。コインが裏返されたか、それとも現在表か裏かを知ることができます。しかし、両方を知ることはできません。さらに、量子システムがどのように変更されたかがわかっていて、その変更が元に戻せる場合は、その初期状態を復元することが可能です。 （コインの場合は、裏返してください。）
「常に最初にシステムを妨害しなければならないが、時にはそれを取り消すことができる」とホフマン氏は語った。猫に関して言えば、それは写真を撮ることを意味しますが、猫をはっきりと見るために開発するのではなく、猫を死んだ生きた状態に戻すような方法で開発します。
重要なことに、読み出しの選択には、測定の分解能とその妨害とのトレードオフが伴いますが、これらはまったく同じであり、論文で実証されています。分解能は、量子システムから抽出される情報量を指し、妨害は、システムが不可逆的に変化する量を指します。言い換えれば、猫の現在の状態について知るほど、その猫を取り返しのつかないほど変えてしまいます。
「私が驚くべきことに発見したのは、妨害を取り消す能力が、観測可能なものについて得られる情報量、またはそれらが測定している物理量に直接関連しているということです。ここでの数学はかなり正確です。」
オーストラリアの国立大学の理論物理学者であるマイケルホールは、Live Scienceに電子メールでこう語った。
「私が知る限り、これまでの結果には、解決と妨害に関連する正確な平等の形はありませんでした」と研究に関与しなかったホールは言った。 「これにより、本書のアプローチは非常に巧妙になります。」
