Классическая физика не работает в условиях сцепленности

Квантовая механическая сцепленность лежит в основе эксперимента знаменитой квантовой телепортации.

Альберт Эйнштейн назвал ее «призрачным действием на расстоянии».

Группа ученых во главе с Антоном Зейлингером из университета Вены и Института квантовой оптики и квантовой информации Австрийской академии наук использовала систему, которая не учитывает сцепленность, и выявила результаты, которые нельзя интерпретировать классическим путем.

Результаты исследования опубликованы в издании Nature.

Эшер Перес, первопроходец теории квантовой информации, однажды в шутку заметил в письме коллеге Дагмару Брубу: «Сцепленность — это фокус квантовых волшебников, чтобы произвести феномен, на который неспособны обычные фокусники. Когда две частицы спутаны, измерения, выполненные на одной из них, могут тут же отразиться на другой, и не имеет значения, насколько далеко они расположены друг от друга. Что, если в эксперименте кто-то рассматривает систему, не учитывающую сцепленность? Будут ли и в этом случае квантовые фокусники иметь преимущество перед классическими?»

Квантовая физика далека от волшебства

Найти ответ на этот вопрос и попытались в ходе эксперимента австрийские физики. Они использовали кутрит — квантовую ячейку, состоящую из фотона, способного находиться в трех различных состояниях.

«Нам удалось показать экспериментально, что квантовые механические измерения нельзя интерпретировать классическим способом, даже если нет сцепленности», пояснил Радек Лапкиевич.

Квантовый мир и повседневная жизнь

Квантовая физика полностью контрастирует с тем, что мы чувствуем и испытываем в нашей каждодневной жизни и что мы понимаем как «классическую физику». Возьмем, к примеру, глобус. В любой момент времени мы можем видеть лишь одно полушарие, но если начнем вращать, то постепенно получим целостную картину, предполагающую, что форма континентов, например, не изменяется, даже если мы в этот момент их не видим.

Итак, благодаря опыту и предположениям классической физики мы можем назначить системе определенные свойства, фактически не наблюдая ее. Однако это не работает в случае с «квантовым глобусом». В противоположность глобусу, где различные части складываются вместе как в паззле, картинки квантового глобуса вместе не состыкуются, но возможно предсказать, как они будут отличаться после наблюдения.

27.06.2011