• Физики разработали способ измерения больших квантовых систем без воздействия на них.
• Наблюдение за квантовыми системами может перестроить их, поэтому важно минимизировать помехи.
• Исследователи создали контролируемые системы из пары атомов, тщательно изолированных от окружающей среды.
• Крупные системы сложнее сохранять квантовую природу из-за шумов, связанных с масштабированием.
• Разработанная система работает с макроскопическими спиновыми ансамблями и позволяет следить за их эволюцией.
• Чувствительность подхода приближается к фундаментальному пределу, установленному законами квантовой механики.
• Система основана на сверхпроводящей схеме и считывает данные с помощью СКВИДа.
• Ученые использовали тепловые флуктуации сверхпроводящей схемы для считывания информации о спинах.
• Измеренные флуктуации спиновых углов точно совпали с теоретическими расчетами и масштабировались ожидаемым образом.

В основе экспериментального устройства лежит сверхпроводящая схема, данные с которой считывает СКВИД (сверхпроводящий квантовый интерферометр), чрезвычайно чувствительный детектор магнитного поля. Ученые поместили внутрь приемной катушки ядра фтора-19 в тефлоне и ядра водорода в нейлоне, катушку подключили к детектору. Всю систему охлаждали до сверхнизких температур, ниже одного кельвина. Такая установка смогла считывать информацию о спинах в системе через данные о магнитном резонансе без внешнего возбуждения.