Физики впервые наблюдали пары атомов, одновременно находящихся в двух местах

В ходе нового эксперимента по квантовой физике австралийские исследователи продемонстрировали, что материя может находиться в состоянии запутанности — эффекта, который Эйнштейн назвал «жутким действием на расстоянии».

В квантовой механике две частицы считаются запутанными, если при измерении одной из них мы знаем состояние другой. Это справедливо даже в том случае, если две изначально запутанные частицы перед измерением находятся очень далеко друг от друга. Именно это Эйнштейн назвал «жутким действием на расстоянии»: хотя информация не может распространяться быстрее скорости света, вторая частица гарантированно мгновенно оказывается в соответствующем состоянии, как только проводится измерение первой, - объясняется сайте детектора CMS Большого адронного коллайдера.

Как рассказывают в Австралийском национальном университете (ANU), впервые проведено наблюдение за запутанностью атомов. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications, сообщают OstanniPodii.com.

«Нам действительно странно представлять, что именно так работает Вселенная», — говорит доктор Шон Ходжман из Научно-исследовательской школы физики ANU. «Об этом можно прочитать в учебнике, но очень странно думать, что частица может находиться одновременно в двух местах».

Их эксперимент с использованием атомов гелия является значительным прорывом по сравнению с подобными экспериментами с использованием фотонов — частиц света. В отличие от фотонов, атомы гелия имеют массу и подвержены действию гравитации.

«Экспериментально это чрезвычайно трудно продемонстрировать», — говорит главный автор исследования, аспирант ANU Йогеш Сридхар. «В прошлом несколько человек пытались показать эти эффекты, но им это не удавалось».

Эта разработка открывает новые возможности для исследования одного из самых больших нерешенных вопросов о Вселенной: как физика квантовой механики на микроуровне взаимодействует с гравитацией и общей теорией относительности на макроуровне?

«Этот результат подтверждает прогнозы, сделанные более века назад, что материя может находиться одновременно в двух местах и может взаимодействовать сама с собой даже в этих местах», — говорит доктор Шон Ходжман.

Исследователи задаются вопросом, не сделали ли они, наблюдая квантовую запутанность в атомах впервые, еще один маленький шаг к тому, чтобы выяснить, является ли «Теория всего» не просто пустыми словами?

В 1934 году Эйнштейн и его коллеги предположили, что наше описание запутанности является неполным и что в системе действуют другие величины, к которым у нас нет экспериментального доступа. Тогда запутанность была бы результатом нашего незнания об этих скрытых переменных.

OstanniPodii.com

• физика элементарных частиц