Ученые обвинили голубей в новом квантовом парадоксе

Ученые из Национальной академии наук США опубликовали исследование, в котором было представлено новое квантовое явление названое "принципом квантовых голубей и ящиков". До этого открытия этот принцип был широко известен в традиционной науке как "принцип голубей и ящиков", или как принцип Дирихле.

Видео дня

Согласно принципу, если вы поместите трех голубей в две ячейки, то как минимум два голубя должны оказаться в одной ячейке. Это очевидный и фундаментальный принцип природы, самые основы комбинаторики. Исследование, проведенное членами Института квантовых исследований при Университете Чепмена (IQS), нарушает этот принцип. Оно демонстрирует, что можно поместить сколь угодно большое число частиц в две коробки, и никакие две частицы не будут в одной коробке, пишет Нi-news.

Читайте: Ученые нашли на Земле новых "библейских чудовищ"

"Это открытие указывает на очень интересную структуру квантовой механики, которая ранее была незамеченной, — говорит Якир Ааронов, доктор науки и содиректор института. — Оно вынуждает нас пересмотреть самые базовые понятия природы".

В работе под названием "Квантовое нарушение принципа голубей и ящиков и природы квантовых корреляций" обсуждает несколько возможных экспериментов, исследующих возможности природы взаимодействия частиц. Работа также вводит множество дополнительных новых данных, которые обнаружили ученые, исследующие сопряженные квантовые эффекты. В документе также ставятся под вопрос некоторые фундаментальные понятия, включая отделимость и корреляции.

"Пока слишком рано говорить обо всех последствиях этого исследования, — говорит Джефф Толлаксен, доктор наук, соавтор работы в PNAS и содиректор IQS. — Но мы чувствуем, что они должны быть ощутимы, ведь мы имеем дело с фундаментальными принципами". К слову, о возможных нарушениях в принципе голубей и ящиков ученые заговорили еще в 2014 году. С тех пор работа не прекращалась.

Читайте: Ученые выяснили, кто открыл Америку за 40 млн лет до Колумба

Какие могут быть последствия? Например: законы квантового мира подразумевают, что вещи могут быть в разных местах одновременно. Таким образом, одна частица может быть в обеих коробках одновременно, но только когда вы на нее не "смотрите". Как только вы посмотрите и станете наблюдателем частицы, она будет вынуждена оказаться в одной или другой коробке.

"Но если ваш единственный инструмент это молоток, вы склонны рассматривать все как гвоздь, — говорит Толлаксен. — Проблема в том, что такие молотоподобные измерения обычно не особо полезны в выяснении того, как квантовый мир связывает будущее с настоящим деликатным и важным образом".

Ааронов и его команда двадцать лет работали над новыми типами мягких "слабых измерений", которые могли бы увидеть эти связи, — "словно вы мягко трогаете пальцем, а не бьете по ящику молотком, вынуждая каждого голубя оказываться в своем ящике", говорит Толлаксен.

Читайте: Ученые нашли настоящую причину вымирания американских индейцев

Все эти странные принципы очень и очень влияют на наше понимание самого, наверное, экзотического аспекта природы: нелокальности — теории о том, что частицы, разделенные огромными расстояниями, даже на противоположных концах Вселенной, связаны и могут влиять на поведение друг друга. "Нелокальность считается самым невероятным открытием науки и является ресурсом для будущих технологий", - отметил Толлаксен.

Как сообщал "Обозреватель", ученые объяснили, когда время может пойти в обратную.