Ученые-физики представили свежий феномен в области квантовой механики

Новости МирТесен

По крайней мере, одна из основополагающих гипотез о структуре нашей реальности оказывается ошибочной.

Законы квантовой механики демонстрируют высокую точность в прогнозировании и описании поведения атомов и частиц, находящихся внутри них. Однако применение этих принципов к объектам значительно большего размера, таким как сами исследователи, проводящие эксперименты, порождает ряд сложных теоретических проблем. В недавней публикации, опубликованной в Nature Physics, группа австралийских исследователей указывает на парадокс, возникающий при таком масштабировании.

«Этот парадокс указывает на то, что, если квантовая теория применима к описанию действий наблюдателей, ученым потребуется отказаться от одного из трех общепринятых постулатов. Как один из авторов исследования, Эрик Кавальканти, поясняет: первое из этих постулатов утверждает, что наблюдаемый результат измерения — это единственное реальное событие, и не существует других версий этого события в «альтернативных вселенных».

Второй постулат допускает неограниченный выбор экспериментальной установки без каких-либо ограничений, предоставляя ученым возможность проводить случайные тесты. Третий постулат гласит о том, что воздействие такого выбора оборудования не может распространяться по пространству быстрее скорости света. «Каждое из этих базовых предположений кажется вполне логичным . Но мы доказали, что как минимум одно из широко распространенных убеждений должно быть ложным, — подчеркивает Кавальканти. – Отказ от любого из них влечет за собой значительные изменения в нашем восприятии мира».

К данному парадоксальному заключению ученые пришли благодаря изучению ситуации, в которой квантово связанные частицы находятся на значительном расстоянии друг от друга. В этой модели присутствует «квантовый наблюдатель» – устройство, способное как подвергаться внешнему воздействию и измерениям, так и самостоятельно проводить измерения квантовых частиц. На основе трех базовых принципов исследователи математически рассчитали границы допустимых результатов в подобном эксперименте. Однако применение законов квантовой механики к описанию поведения наблюдателей приводит к предсказаниям, которые выходят за рамки установленных ограничений.

В перспективе ученые намерены усовершенствовать методику проведения эксперимента для окончательного подтверждения существования парадокса. «Наш «наблюдатель» был довольно простым устройством – его память состояла всего из двух элементов, которые реализуются как два альтернативных пути прохождения фотона», — поясняет соавтор исследования Нора Тишлер.

«Наш идеальный эксперимент предполагает использование программы искусственного интеллекта, сопоставимой по уровню с человеческим разумом и работающей на высокопроизводительном квантовом компьютере, в качестве квантового наблюдателя, — поясняет руководитель исследований Говард Вайзман. — Уже давно признано, что квантовые компьютеры кардинально изменят возможности решения сложных вычислительных задач. Однако до начала этого исследования мы не осознавали, что они способны помочь в решении сложных философских вопросов, таких как природа физического и ментального миров и взаимосвязь между ними».

Как сообщалось ранее, сделатьПродолжительность квантовых состояний увеличивается в десять тысяч раз, а один из приборов Большого адронного коллайдера обнаружилбыла обнаружена принципиально новая частица, сформированная из четырех кварков со странностью.