Новаторский эксперимент, проведенный физиками из Китая, показал, что световые частицы могут существовать в 37 измерениях одновременно, раздвигая границы квантовой механики и бросая вызов нашему пониманию Вселенной.
Эксперимент, подробно описанный в журнале Science Advances, был призван продемонстрировать неклассическую природу квантовой механики. Эта область изучает поведение частиц на субатомном уровне, в то время как общая теория относительности описывает крупномасштабные явления в классической теории. Концепция «локального реализма» объясняет, как события происходят в предсказуемом порядке и форме.
На протяжении десятилетий ученые пытались объединить эти две теории, но исследования показали, что различия между ними еще больше, чем считалось ранее. Китайская команда исследовала, насколько квантовая механика отклоняется от классической теории, проведя эксперимент, разработанный для демонстрации парадокса Гринбергера-Горна-Цайлингера (GHZ).
Состояние GHZ, разработанное в 1989 году, описывает запутанное квантовое состояние, включающее не менее трех подсистем. Это состояние предсказывает результаты, которые противоречат классической теории, например, математические невозможности, включая вычисление того, что 1 равна -1, что приводит к парадоксу.
Чтобы продемонстрировать этот парадокс в реальных условиях, исследователи разработали метод генерации фотонов, способных существовать в 37 измерениях. Они использовали лазерное излучение, квантовую запутанность и фотонный процессор, изготовленный с помощью оптического волокна, что является фундаментальным отличием от человека, который существует в трех пространственных и одном временном измерении.
Этот эксперимент проливает свет на различные аспекты квантовой теории на более глубоком уровне. Он предполагает, что квантовая механика еще более «неклассическая», чем считалось ранее, что порождает новые вопросы и открывает пути для будущих исследований.