2012-11-07
Реализован истинно квантовый вариант эксперимента с отложенным выбором
В бристольской
Переход от корпускулярного поведения к волновому, который можно наблюдать в квантовом эксперименте с отложенным выбором, в представлении художника (иллюстрация Nicolas Brunner / Jamie Simmonds).
Парадоксальные предсказания квантовой механики, утверждавшей, скажем, что запутанные частицы, разнесённые на сколь угодно большое расстояние, должны вести себя как единый физический объект, осложняли восприятие новой теории и — поначалу — сдерживали её распространение. Пытаясь чётко обозначить её основные законы, физики ввели в обращение принцип
Здравый смысл подсказывал, что квантовые объекты, вероятно, заранее «знают», в какого типа опыте им предстоит участвовать, и заранее выбирают линию поведения (представляются частицами или волнами). Хотя такое объяснение выглядит логично, от него давно отказались, поскольку оно противоречит результатам элегантного мысленного
В этом эксперименте фотоны отправляются в
Ключевой особенностью опыта Уилера стало то, что вопрос об установке второго светоделителя решался (с помощью генератора случайных чисел) уже после попадания частицы в интерферометр.
Год назад сотрудники австралийского
Вверху — схема оригинального мысленного эксперимента Уилера, внизу — схема квантового эксперимента с отложенным выбором. Начальное состояние фотона |0> первый вентиль Адамара преобразует в суперпозицию 2–?(|0> + |1>), которая затем превращается в 2–?(|0> + ei?|1>). Второй вентиль управляется дополнительным фотоном, находящимся в суперпозиции cos?|0> + sin?|1>. (Иллюстрация авторов работы.)
Бристольские физики воплотили идею коллег в жизнь, изготовив требуемую фотонную интегральную схему. Светоделители на ней были представлены в виде двух
Выполнив измерения по методике, которая даёт уверенность в том, что второй светоделитель ведёт себя истинно квантовым образом, авторы получили результаты, едва ли не идеально соответствующие теоретическим прогнозам австралийцев. Очевидно, формулировку принципа дополнительности в квантовой механике придётся пересмотреть, поскольку её исходный вариант не совсем точен.
Подготовлено по материалам
Дмитрий Сафин, Компьюлента