Исследователи ушли от принципа неопределенности в квантовой физике
Способ обойти принцип неопределенности в квантовой физике показала группа исследователей под руководством профессора Мика Силланпяя из Университета Аалто в Финляндии, 7 мая сообщает Science.
В команду входил доктор Мэтт Вулли из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии, который разработал теоретическую модель эксперимента.
Вместо элементарных частиц команда использовала для экспериментов значительно более крупные объекты: две вибрирующие барабанные головки, составляющие одну пятую ширины человеческого волоса. Пластины барабанов были принуждены вести себя квантово-механически.
«В нашей работе барабанные пластинки демонстрируют коллективное квантовое движение. Барабаны вибрируют в фазе, противоположной друг другу, так что, когда один из них находится в конечном положении цикла вибрации, другой находится в противоположном положении в том же самом положении. В этой ситуации квантовая неопределенность движения барабанов устраняется, если два барабана рассматриваются как одно квантово-механическое целое», — объясняет ведущий автор исследования доктор Лор Мерсье де Лепине.
Это означает, что исследователи смогли одновременно измерить положение и импульс двух пластиков барабана, что не должно быть возможным в соответствии с принципом неопределенности Гейзенберга. Нарушение правила позволяет им характеризовать чрезвычайно слабые силы, приводящие в движение пластинки.
Принцип неопределенности, впервые введенный Вернером Гейзенбергом в конце 1920-х годов, является фундаментальной концепцией квантовой механики. В квантовом мире частицы, такие как электроны, которые приводят в действие все электрические продукты, также могут вести себя как волны.
В результате частицы не могут иметь четко определенные положение и импульс одновременно. Например, измерение импульса частицы приводит к нарушению положения, и поэтому положение не может быть точно определено.
Кроме того, исследователи также использовали этот результат, чтобы предоставить наиболее убедительные на сегодняшний день доказательства того, что такие большие объекты могут проявлять так называемую квантовую запутанность.
Запутанные объекты нельзя описывать независимо друг от друга, даже если они могут иметь произвольно большое пространственное разделение. Запутанность позволяет парам объектов вести себя способами, противоречащими классической физике, и является ключевым ресурсом, лежащим в основе появляющихся квантовых технологий.
