Японські фізики зруйнували ключову теорію квантової механіки

Фізики з Університету Хіросіми поставили під сумнів одну з найвідоміших інтерпретацій квантової механіки — гіпотезу багатьох світів (Many-Worlds Interpretation). В основі їхнього експерименту — модернізована версія класичного досліду з подвійною щілиною, яка, ймовірно, демонструє, що фотон може існувати одночасно у двох місцях — всупереч припущенням інтерпретації багатьох світів.

Гіпотеза багатьох світів пояснює імовірнісну природу квантової механіки тим, що всі можливі варіанти розвитку подій відбуваються, але в різних паралельних всесвітах. Згідно з нею, наприклад, у досліді з подвійною щілиною фотон проходить лише через одну з щілин в одному всесвіті, а через іншу — в паралельному. Однак результати нового експерименту можуть це спростовувати.

Дослідники використали інтерферометр для поділу хвильової функції фотона на два шляхи. На кожному з них встановили скляні пластини, які змінювали поляризацію світла у протилежних напрямках. Якщо фотон пройде лише один шлях, поляризація не компенсується. Але якщо він «делокалізований» — тобто розподілений між обома шляхами — ефект поляризації має анулюватися.

Саме такий результат і спостерігали фізики — що свідчить про те, що фотон справді був у двох місцях одночасно. Це узгоджується з «ортодоксальною» квантовою механікою, але суперечить трактуванню багатьох світів, де подія розгортається лише по одному сценарію в межах кожного з безлічі всесвітів.

Поки що результати дослідження доступні лише як препринт на платформі arXiv і не пройшли рецензування, тож наукова спільнота ще має оцінити коректність експериментальної постановки й інтерпретації. Проте сама спроба поставити під сумнів одну з найбільш відомих квантових концепцій уже викликала жваве обговорення.