Эксперимент Массачусетского технологического института доказывает, что Эйнштейн не прав в столетнем споре о квантах

В новой потрясающей демонстрации квантовой механики команда физиков Массачусетского технологического института разрешила почти столетний спор между Альбертом Эйнштейном и Нильсом Бором, результаты которого показали, что Эйнштейн был неправ. Команда провела идеализированную версию знаменитого эксперимента с двойной щелью, подтвердив, что свет имеет двойную природу - как частица и как волна, но что эти две природы никогда не могут наблюдаться одновременно.

В эксперименте рассматривается мысленный эксперимент 1927 года, в котором Эйнштейн утверждал, что можно определить, через какую из двух щелей проходит фотонная частица, одновременно наблюдая ее волнообразную интерференционную картину. В ответ Нильс Бор использовал принцип квантовой неопределенности, чтобы утверждать, что это невозможно.

Команда MIT под руководством профессора Вольфганга Кеттерле перенесла эти исторические дебаты в лабораторию. Вместо экрана с физическими щелями они использовали лазерные лучи, чтобы расположить более 10 000 переохлажденных атомов в идеальную решетку, где каждый атом выступает в качестве единственной изолированной щели. Рассеивая слабые лучи света через атомы, они смогли точно измерить взаимодействие между характеристиками частиц и волн света.

Их результаты, опубликованные в журнале Physical Review Letters, окончательно подтвердили позицию Бора. Исследователи обнаружили, что чем больше информации они собирали о траектории фотона, похожей на частицу, тем больше уменьшалась его волнообразная интерференционная картина.

Эйнштейн и Бор никогда бы не подумали, что такое возможно - провести подобный эксперимент с отдельными атомами и отдельными фотонами. То, что мы сделали, - это идеализированный эксперимент Геданкена. - Вольфганг Кеттерле, профессор физики в Массачусетском технологическом институте.

Время, когда было сделано это открытие, вполне подходящее, поскольку Организация Объединенных Наций объявила 2025 год Международным годом квантовой науки и техники (IYQ), отмечая 100-ю годовщину формулировки теории.