Фізики вперше спостерігали пари атомів, які існують одночасно в двох місцях

У ході нового експерименту з квантової фізики австралійські дослідники продемонстрували, що матерія може перебувати у стані сплутаності — ефекту, який Айнштайн назвав «моторошною дією на відстані».

У квантовій механіці дві частинки вважаються сплутаними, якщо під час вимірювання однієї з них ми знаємо стан іншої. Це справедливо навіть у тому випадку, якщо дві спочатку сплутані частинки перед вимірюванням розміщені дуже далеко одна від одної. Саме це Айнштайн назвав «моторошною дією на відстані»: хоча інформація не може поширюватися швидше за швидкість світла, друга частинка гарантовано миттєво опиняється у відповідному стані, щойно проводиться вимірювання першої, - пояснюється на вебсайті детектора CMS Великого адронного колайдера.

Як розповідають в Австралійському національному університеті (ANU), вперше проведено спостереження за сплутаністю атомів. Результати дослідження були опубліковані в журналі Nature Communications, повідомляють OstanniPodii.com.

«Нам дійсно дивно уявляти, що саме так працює Всесвіт», — каже доктор Шон Ходжман з Науково-дослідної школи фізики ANU. «Про це можна прочитати в підручнику, але дуже дивно думати, що частинка може перебувати одночасно в двох місцях».

Їхній експеримент з використанням атомів гелію є значним проривом у порівнянні з подібними експериментами з використанням фотонів — частинок світла. На відміну від фотонів, атоми гелію мають масу та піддаються дії гравітації.

«Експериментально це надзвичайно важко продемонструвати», — каже головний автор дослідження, аспірант в ANU Йогеш Срідхар. «У минулому кілька людей намагалися показати ці ефекти, але їм це не вдавалося».

Ця розробка відкриває нові можливості для дослідження одного з найбільших невирішених питань про Всесвіт: як фізика квантової механіки на мікрорівні взаємодіє з гравітацією та загальною теорією відносності на макрорівні?

«Цей результат підтверджує прогнози, зроблені понад століття тому, що матерія може перебувати одночасно у двох місцях і може взаємодіяти сама з собою навіть у цих місцях», — каже доктор Шон Ходжман.

Дослідники загадуються над питанням, чи спостерігаючи квантову сплутаність в атомах вперше, вони зробили ще один маленький крок до того, щоб з′ясувати, чи «Теорія всього» — це не просто порожні слова?

У 1934 році Айнштайн та його колеги припустили, що наше описання сплутаності є неповним і що в системі діють інші величини, до яких ми не маємо експериментального доступу. Тоді сплутаність була б результатом нашої необізнаності щодо цих прихованих змінних.

OstanniPodii.com

• фізика елементарних частинок