726

Исследователи делают нелогичное утверждение: реальность сама по себе может быть субъективной, благодаря квантовой странности в микроскопическом масштабе.

В новой статье в журнале Science Advances международная команда квантовых физиков утверждает, что благодаря необычным правилам квантовой механики сами факты могут зависеть от того, кто на них смотрит. Другими словами, реальность может быть искажена наблюдением.

На квантовом уровне давно известно, что частицы могут находиться в нескольких состояниях одновременно.

Это меняется, как только эти частицы наблюдаются, нарушая так называемую «суперпозицию» — изгибающий ум принцип, наиболее известный из описанных в мысленном эксперименте «кот Шредингера».

Скажем, вы бросили монетку в закрытую комнату, а ваш друг находится за пределами этой комнаты, пытаясь выяснить результат броска монеты. После того, как вы бросили монету, вы точно знаете, каков результат. Ваш друг, однако, не может сказать результат извне: для них два состояния, «головы» или «хвоста», «накладываются».

Квантовые физики описывают это различие в установленных фактах как противоречие — ваш друг наблюдает за наложенным состоянием, а вы наблюдаете определенный ответ.

В экспериментальном тесте в университете Хериот-Ватт в Эдинбурге исследователи создали небольшой квантовый компьютер. Их цель состояла в том, чтобы научно доказать, что измерения в квантовой механике на самом деле субъективны для конкретного наблюдателя.

Они измерили поляризацию трех пар фотонов. Одна пара действовала как две монеты, то есть каждая из них может быть либо головой, либо хвостом, в зависимости от ее поляризации. Затем они использовали две оставшиеся пары, чтобы измерить поляризацию первой пары в каждом из двух блоков — действуя, по сути, как «наблюдатели». Два отдельных фотона за пределами каждого блока действуют в качестве контроля.

После нескольких недель расчетов исследователи обнаружили нечто странное: состояния поляризации не совпадали. Внутренние и внешние наблюдатели фотонов не могли договориться о результате или состоянии поляризации каждого фотона внутри коробки.

«В конце концов, нам удалось показать, что квантовая механика действительно может быть несовместима с предположением объективных фактов — мы нарушили неравенство!» — говорят исследователи, квантовые физики в Heriot-Watt University.

«Мы пришли к выводу, что квантовые наблюдатели действительно могут иметь право на свои собственные факты».

Это поднимает вопрос: применяются ли правила квантовой механики к гораздо более крупным объектам? Или правила разные для отдельных атомов или фотонов?

Это увлекательный эксперимент, который поднимает больше вопросов, чем может ответить.

Очевидно, что это все глубоко философские вопросы о фундаментальной природе реальности. Каким бы ни был ответ, интересное будущее ждет.
Источник: Science Advances