Експеримент з фотоніки вирішує квантовий парадокс, стверджують дослідники

Як здається, квантова механіка та термодинаміка не можуть бути вірними одночасно. У новій роботі дослідники використали фотони в оптичному чипі, щоб продемонструвати, як обидві теорії можуть бути правильними одночасно.

Про це розповідають у Твентеському університеті в Нідерландах (UT), передають OstanniPodii.com.

У квантовій механіці час можна повернути назад, а інформація завжди зберігається. Тобто, завжди можна повернути попередній стан частинок.

Тривалий час було незрозуміло, як це може бути вірно одночасно з термодинамікою. Там час має напрямок, і інформація також може бути втрачена.

"Уявіть собі дві фотографії, які ви поклали надовго на сонце, через деякий час ви вже не зможете їх розрізнити", - пояснює Джелмер Ренема, співавтор дослідження, недавно опублікованого в журналі Nature Communications.

Уже існувало теоретичне розв′язання цієї квантової загадки та навіть експеримент з атомами, але тепер дослідники з UT продемонстрували його і на фотонах.

"Фотони мають ту перевагу, що з їхньою допомогою досить легко повернути час назад", - пояснює Ренема.

В експерименті дослідники використовували оптичний чип з каналами, через які могли проходити фотони. Спочатку вони могли точно визначити, скільки фотонів було в кожному каналі, але після цього фотони перемішали свої позиції.

Заплутування підсистем

"Коли ми дивилися на окремі канали, вони підпорядковувалися законам термодинаміки та накопичували безлад. Ґрунтуючись на вимірах одного каналу, ми не знали, скільки фотонів ще перебуває в цьому каналі, але загалом система відповідала квантовій механіці", - каже Ренема.

Різні канали - також відомі як підсистеми - були заплутані. Відсутня інформація в одній підсистемі "зникає" в іншій підсистемі.

• квантова механіка