Швейцарські вчені проводять великий тест 80-річного, «лякаючого» квантового парадоксу

Команда швейцарських вчених провела великий тест одного з найдивніших парадоксів у квантовій механіці, масштабний приклад такої поведінки Альберт Ейнштейн скептично називав «моторошною дією на відстані», повідомляє livescience.

Джерело: Бібліотека Конгресу


Історія починається більше 80 років тому. Ще в 1935 році Ейнштейн і фізики Борис Подільський і Натан Розен знайшли щось дивне. Вони заплутали дві частинки — назвемо їх Алісою і Бобом — щоб їх фізичні властивості були пов'язані навіть на далеких відстанях, і все, що ви б зробили з однією часткою, вплинуло б на іншу. Інтуїтивно, ми міркуємо, що якби у нас був доступ до Аліси, ми б знали про неї більше, ніж про Боба, який знаходиться на деякій відстані. Це те, що ви очікуєте, враховуючи релятивістські закони фізики Ейнштейна у великих масштабах. Але тріо фізиків виявило щось дивне, зараз воно має назву парадокс Ейнштейна-Подольського-Розена (ЕПР): вивчаючи Алісу, ми насправді більше дізнаємося про Боба, ніж про Алісу.

Пізніше експерименти з використанням окремих частинок довели, що фізики були точні у цьому питанні. Але новий експеримент, опублікований 26 квітня в журналі Science, показує, що ефект відбувається навіть з використанням скупчення майже 600 переохолоджених частинок.

Не дивно, що парадокс, спочатку створений у виразах двох частинок, також зустрічається для скупчень сотень частинок. Така ж фізика, що працює в дуже маленькій системі, повинна також працювати у набагато більших системах. Але вчені виконують ці всі більш складні тести, тому що вони допомагають підтвердити старі теорії і звузити шляхи, в яких ці теорії можуть бути неправильними. І вони також демонструють здатність сучасних технологій втілювати в життя ідеї, про які Ейнштейн і його колеги могли думати тільки в абстрактних термінах.

Щоб зняти цей експеримент, дослідники охолодили близько 590 атомів рубідію (плюс-мінус 30 атомів) до передньої межі абсолютного нуля.

При цій температурі атоми утворювали стан речовини, названий конденсатом Боз-Ейнштейна, що являє собою стан речовини, в якому велика група атомів настільки заплуталася, що вони починають розмиватися і перекриватися один з одним; вони починають вести себе більше як одна велика частка, ніж багато окремих. Квантові фізики полюбляють експериментувати з конденсатами Бозе-Ейнштейна, тому що цей вид матерії має тенденцію демонструвати дивну фізику квантового світу у доволі великих масштабах, щоб вчені могли спостерігати її безпосередньо.

В цьому експерименті вони використовували візуалізацію з високою роздільною здатністю для вимірювання обертання різних частинок в супі атомів рубідію. Атоми в конденсаті були настільки заплутані, що фізикам вдалося передбачити поведінку другої частки, вивчаючи тільки першу. Обидві частки атомів, як вони показали, були настільки заплутані, що поведінка другої була насправді більш впізнаваною, коли спостерігалася тільки перша і навпаки.

Парадокс ЕПР ожив у відносно великому масштабі для квантового світу.

Поширити / Поделиться:

В тему:

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

UkrNET - поисково-информационный ресурс