Вчені спростували ключову гіпотезу Ейнштейна про закони квантової механіки

Майже через сто років після знаменитих дебатів між Нільсом Бором та Альбертом Ейнштейном новий експеримент знову підтвердив правоту данського фізика і спростував позицію Ейнштейна щодо квантової механіки. Дослідження виконала команда під керівництвом Цзян-Вея Пана з Університету науки і технологій Китаю.

У центрі суперечки був принцип доповнюваності, який лежить в основі невизначеності Гейзенберга та хвильово-частинкового дуалізму. Бору він здавався фундаментальним, тоді як Ейнштейн вважав, що реальність має бути детермінованою. У 1927 році на п’ятій конференції Сольвея Ейнштейн запропонував мисленний експеримент, щоб довести свою думку, — модифікований варіант подвійної щілини з рухомою заслінкою, чутливою до імпульсу частинки.

Ейнштейн стверджував, що навіть після проходження через таку заслінку частинка зможе створити інтерференційну картину, демонструючи одночасно властивості хвилі та частинки. Бор відповів, що через принцип невизначеності дифракційні смуги будуть розмиті, і експеримент не порушить доповнюваності.

Сучасна команда реалізувала цей задум у лабораторії. Вони використали оптичні пінцети, щоб утримати атом рубідію у повітрі, та заплутали його з імпульсом фотона, який потім проходив крізь подвійні щілини. Результати показали саме те, що передбачав Бор: інтерференційна картина змінювалася відповідно до принципу невизначеності, а не до аргументів Ейнштейна.

Дослідження опубліковане у журналі Phys­i­cal Review Let­ters. Автори зазначають, що нова конфігурація інтерферометра має перспективні застосування для вивчення складніших квантових явищ, зокрема заплутаності та декогеренції, що особливо важливо для розвитку квантових обчислень.