Эксперимент положил конец спору Эйнштейна и Бора о природе света

Группа китайских физиков под руководством Пань Цзяньвэя провела эксперимент, который реализовал классический мысленный опыт Альберта Эйнштейна с двумя щелями и подвижным измерителем. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters и, по оценке специалистов, дают однозначный ответ в пользу принципа дополнительности, сформулированного Нильсом Бором.

В основе эксперимента лежала идея Эйнштейна о возможности одновременно определить, через какую щель прошёл фотон, и при этом сохранить интерференционную картину. Для проверки этого допущения исследователи создали интерферометр, в котором роль чувствительного подвижного элемента выполнял одиночный атом рубидия. Его удерживали в ловушке лазерным излучением и охлаждали до экстремально низких температур, что позволило контролировать малейшие отклонения.

В режиме слабого внешнего поля атом мог незначительно смещаться под действием импульса пролетающего фотона. По характеру этого смещения удавалось восстановить информацию о том, через какую щель прошла частица. Однако в таком режиме интерференционная картина на экране исчезала, что указывало на разрушение когерентности. При переходе к более сильному полю смещение атома становилось практически неразличимым, путь фотона определить было нельзя, но интерференция вновь проявлялась.

Полученные результаты наглядно подтвердили принцип дополнительности Бора: попытка точного измерения пути квантовой частицы неизбежно уничтожает информацию о её волновых свойствах. По мнению рецензентов Physical Review Letters, проведённый эксперимент стал одной из наиболее чётких и технически изящных демонстраций этого фундаментального положения квантовой теории. Авторы отмечают, что отработанные методы контроля отдельного атома могут быть использованы для дальнейшего изучения потери когерентности и механизмов квантового запутывания, сообщает center-grad.ru.

Читайте также:

• Синоптик Вильфанд: На следующей неделе снег может накрыть 92% РФ
• Не чай, не кофе, не какао: ученые назвали лучший напиток для каждого утра - полезно для кожи и кишечника
• Росконтроль раскрыл марки лучшего растворимого кофе: можно брать хоть по 3 пачки — натуральный состав
• Признаки реального ума: 15 неожиданных признаков умного человека - проверьте себя и друзей
• В СССР празднование Нового года было в разы лучше: почему душевнее и веселее