Дві групи фізиків здійснили уявний експеримент Уїлера

Дві групи фізиків здійснили уявний експеримент Уїлера та продемонстрували феномен квантової прокрастинації – можливості відкласти на невизначено довгий час “прийняття рішення” про те, повів у минулому фотон себе як частка, або хвиля.

Уявний експеримент, що демонструє парадоксальне поводження квантових частинок був спочатку запропонований Джоном Уілер в 1984 році. Він являє собою складну варіацію двущелевого експерименту, що показав, що навіть поодинокі фотони проявляють властивості хвилі.

В ході експерименту промінь світла спочатку поділяється на два променя напівпрозорим дзеркалом, а потім знову збирається другим таким же дзеркалом. Можна підібрати відстані, прохідні розділеними променями так, щоб вони интерферировали, що легко зафіксувати.

Цікаво, що навіть якщо пропускати через систему поодинокі фотони, вони будуть продовжувати интерферировать, тобто вести себе як хвиля. Фактично, фотон (точніше, його хвильова функція) буде интерферировать сам з собою. Якщо ж прибрати друге дзеркало, то інтерференція стане неможлива – тоді фотон буде проявляти себе як частинка. Думка Уїлера полягала в тому, що теоретично друге дзеркало можна прибрати в той момент, коли фотон покине перше, але ще не досягне другого дзеркала.

У модифікації групи Перуцці, наявність другого дзеркала в експерименті визначалося поляризацією другого, “керуючого” фотона. В одному стані інтерференція відбувалася, перший фотон вів себе як хвиля, в іншому – не відбувалася, фотон вів себе як частинка.

Ускладнення полягало в тому, що керуючий фотон був частиною заплутаною пари – стан його поляризації експериментатори не знали до тих пір, поки не вимірювали стан його партнера. А відбувалося це через кілька наносекунд після того, як перший фотон вже пройшов шлях між дзеркалами і проявив себе одним з двох (хвиля або частка) можливих образів.

Автори стверджують, що при наявності хорошого способу зберігання заплутаних часток таке прийняття рішення можна відкладати на практично будь-яке кінцеве час.

Дві роботи вчених опубліковані в одному номері Science, а їх огляду присвячена редакційна стаття.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *