Эксперимент по фотонике решает квантовый парадокс, утверждают исследователи

Как кажется, квантовая механика и термодинамика не могут быть верными одновременно. В новой работе исследователи использовали фотоны в оптическом чипе, чтобы продемонстрировать, как обе теории могут быть правильными одновременно.

Об этом рассказывают в Твентесском университете в Нидерландах (UT), передают OstanniPodii.com.

В квантовой механике время можно повернуть назад, а информация всегда сохраняется. То есть, всегда можно вернуть предыдущее состояние частиц.

Долгое время было непонятно, как это может быть верно одновременно с термодинамикой. Там время имеет направление, и информация также может быть потеряна.

"Представьте себе две фотографии, которые вы положили надолго на солнце, через некоторое время вы уже не сможете их различить", - объясняет Джелмер Ренема, соавтор исследования, недавно опубликованного в журнале Nature Communications.

Уже существовало теоретическое решение этой квантовой загадки и даже эксперимент с атомами, но теперь исследователи из UT продемонстрировали его и на фотонах.

"Фотоны имеют то преимущество, что с их помощью достаточно легко вернуть время назад", - объясняет Ренема.

В эксперименте исследователи использовали оптический чип с каналами, через которые могли проходить фотоны. Сначала они могли точно определить, сколько фотонов было в каждом канале, но после этого фотоны перемешали свои позиции.

Запутывание подсистем

"Когда мы смотрели на отдельные каналы, они подчинялись законам термодинамики и накапливали беспорядок. Основываясь на измерениях одного канала, мы не знали, сколько фотонов еще находится в этом канале, но в целом система соответствовала квантовой механике", - говорит Ренема.

Различные каналы - также известные как подсистемы - были запутаны. Отсутствующая информация в одной подсистеме "исчезает" в другой подсистеме.