Квантовая частица не выбирает один путь - она как бы проходит по всем возможным сразу, и только сумма этих траекторий даёт наблюдаемый результат. Именно эту идею, высказанную Ричардом Фейнманом в 1948 году, китайские учёные впервые проверили в прямом эксперименте.
Группа под руководством Ши-Лян Чжу из Южно-Китайского педагогического университета и Хэфэйской национальной лаборатории провела измерения на одиночных фотонах. Исследователи построили сложную оптическую схему, где фотон проходил через последовательность «лабиринтов» из фазовых сдвигов и поляризаторов. Они точно измерили пять пропагаторов - математических объектов, описывающих эволюцию квантового состояния между двумя точками, - и перемножили их, реконструировав в итоге 1 419 857 отдельных траекторий.
Результаты совпали с предсказаниями формулы Фейнмана с высокой точностью: вероятности рождались из когерентной суперпозиции всех путей, а амплитуды всех траекторий имели одинаковую величину, а фаза определялась классическим действием в единицах постоянной Планка. Это прямое подтверждение двух фундаментальных постулатов, которые раньше принимали на веру.
Представьте, что вы бросаете камень в пруд: классическая физика видит одну траекторию, а квантовая механика требует сложить вклады от миллиардов «призрачных» путей, каждый из которых вносит свою крошечную поправку. Эксперимент показал, что без учёта всех этих поправок предсказание не работает - именно так и ведёт себя реальный фотон.
Работа, опубликованная 26 августа 2026 года в журнале Science Advances, открывает путь к новым тестам в квантовой оптике и к более точному контролю квантовых состояний. Теперь можно будет напрямую проверять, как среда или измерение «отсекают» лишние пути, и создавать более устойчивые квантовые устройства.
Эксперимент не просто подтвердил старую теорию - он дал инструмент, с помощью которого можно заглянуть глубже в саму природу квантовой реальности.
