Квантовая реальность доказана: частица может находиться в нескольких местах одновременно

Австрийские физики провели эксперимент, который подтверждает, что мир устроен гораздо сложнее, чем мы привыкли думать. Используя нейтронную интерферометрию, они измерили неравенство Леггетта-Гарга и доказали, что классическая теория не способна точно описать реальность.

Исследование показало, что частица может находиться в суперпозиции двух состояний, связанных с разными пространственными положениями, одновременно. Даже на расстоянии в несколько сантиметров.

Этот вопрос волновал ученых еще с 1985 года, когда физики Энтони Леггетт и Анупам Гарг предложили теоретический тест: если мир можно описать без суперпозиции и других квантовых феноменов, то он должен подчиняться определенному неравенству. Нарушение этого неравенства будет означать, что квантовая физика реальна.

Неравенство Леггетта-Гарга напоминает более известное неравенство Белла, но если последнее описывает поведение двух запутанных объектов, то первое — временную эволюцию состояния одного объекта.

Ученые из Технического университета Вены пошли дальше предыдущих экспериментов. Используя нейтронный интерферометр, они смогли измерить положение нейтронов в трех разных местах одновременно: перед интерферометром, внутри него и позади него.

“Полученные результаты невозможно объяснить в рамках макрореалистических теорий — только квантовая теория может дать им объяснение”, — говорит участник исследования профессор Шпонар. Согласно измерениям, нейтрон должен существовать в когерентной суперпозиции состояний, что является фундаментальным свойством квантовой механики.

Новое исследование — большой шаг в понимании квантового мира. Оно подтверждает, что странное поведение частиц, предсказанное квантовой физикой, реально. Мир устроен гораздо сложнее, чем мы можем себе представить!