Наука

Вчені реалізували на практиці експеримент Шредінгера

У квантовому світі вимірювання з різних позицій дадуть різні результати, але будуть однаково вірні — і це привело фізиків до вельми цікавих висновків.

Все почалося з того, що фізик Юджин Вігнер трохи ускладнив знаменитий уявний експеримент Ервіна Шредінгера: в коробці з радіоактивним елементом, лічильником Гейгера і смертельною отрутою замкнений живий кіт. Імовірність, що радіоактивний елемент розпадеться становить 50%. Якщо це станеться, лічильник призведе в рух молот, той розіб’є ампулу з отрутою і вб’є кота. Тобто, поки коробку не відкрили, кота слід вважати й живим, і мертвим одночасно.

Уявімо, що після завершення досліду експериментатор відкриває коробку і бачить: кіт живий. Але спостерігач за межами лабораторії («друг», запропонований Вігнером) визнає кота живим тільки, коли експериментатор повідомить йому результат експерименту. Як і всі інші «друзі». Тобто, поки всі люди у Всесвіті дізнаються результат експерименту, кіт залишається між життям і смертю.

Але чи відображає ця модель реальність? Часлав Брукнер з Віденського університету запропонував спосіб перевірки, перевівши парадокс одного Вінера в рамки, встановлені фізиком Джоном Беллом в 1964 році. Брюкнер розглядав дві пари Вігнерів та їхніх друзів, що знаходяться у двох окремих приміщеннях і проводять вимірювання: Вігнери знаходилися всередині, а друзі чекали зовні. Результати вимірювань кожної пари можна підсумувати, щоб вирішити нерівність Белла. Якщо вона порушиться, спостерігачі можуть мати різні результати вимірювань, кожен з яких буде вірний.

Щоб дізнатися це, фізики провели подібний уявний експеримент в реальному світі. Вони використовували квантовий комп’ютер і три пари заплутаних фотонів. Перша пара являє собою монети, а дві інші використовуються для їх «підкидання», а точніше — вимірювання поляризації. Кожна «монета» разом з «підкидаючим» фотоном ізольована від решти частинок, а два «друга» ізольовані від решти «учасників» експерименту. Обсяг даних, зібраний з шести фотонів, показав, що нерівність Белла порушується. Це означає, що кожен зі спостерігачів квантового явища може мати свої власні спостереження, і вони можуть відрізнятися між собою, але при цьому — однаково вірні.

Натхнення: www.popmech.ru

Кнопка «Наверх»