Китайские исследователи провели эксперимент в области квантовой физики, который стал современной реализацией мысленного опыта, предложенного Альбертом Эйнштейном. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters. Работа показала, что квантовые свойства света полностью согласуются с принципами Нильса Бора, прежде всего с принципом дополнительности.
В эксперименте использовали одноатомный интерферометр, чтобы продемонстрировать невозможность одновременного проявления волновых и корпускулярных свойств квантовой частицы. Основа подхода опиралась на классический опыт с двумя щелями, который показывает дуализм света. Когда фотоны проходят через щели по одному, они проявляют свойства частиц, но создают интерференционную картину, характерную для волн.
Эйнштейн предлагал модифицировать этот опыт с помощью элемента, который позволял бы фиксировать импульс фотона и определять его траекторию без разрушения интерференции. Команда Пань Цзяньвэя реализовала эту идею, применив атом рубидия, охлажденный до очень низкой температуры и помещенный в лазерный луч. Под действием фотона атом смещался в слабом поле, что давало возможность определять траекторию, но приводило к исчезновению интерференционной картины. В сильном поле смещение становилось минимальным, информация о траектории терялась, а интерференция восстанавливалась.
Эксперты отмечают, что эксперимент стал одной из самых точных демонстраций принципа дополнительности Бора. Этот принцип предполагает, что измерение одних свойств квантовой системы неизбежно приводит к потере информации о других. Автор материала указывает, что работа с отдельными атомами открывает новые возможности для изучения декогеренции и квантовой запутанности и может способствовать созданию более надежных квантовых вычислительных систем и сенсоров.
Понравилась новость? Добавьте в избранное Дзен Новости, присоединяйтесь к нашим сообществам ВКонтакте, ОК и нашему Telegram-каналу.