Квантовые частицы показали невозможное: секреты, которые взрывают классическую механику

Квантовый мир продолжает удивлять даже самых искушённых учёных. Совсем недавно международная команда исследователей создала фотоны, которые существовали не в привычных трёх, а сразу в 37 измерениях. Это открытие бросает вызов классической физике и показывает, насколько глубокими и загадочными остаются квантовые явления.

Классика и квант — несовместимы?

Классическая механика описывает мир вокруг нас через локальные взаимодействия: объект влияет лишь на своё ближайшее окружение. Но квантовая физика ломает эти привычные представления. Известный феномен квантовой запутанности демонстрирует, что состояние одной частицы мгновенно связано с состоянием другой, даже если их разделяют огромные расстояния. Альберт Эйнштейн назвал это "жутким действием на расстоянии", ведь такой эффект нарушает идею о локальности и невозможности мгновенного взаимодействия.

Это явление получило название "квантовая нелокальность" — способность объектов воздействовать друг на друга быстрее скорости света. Парадокс Гринбергера-Хорна-Цайлингера (GHZ), сформулированный в 1989 году, доказывает невозможность классического объяснения квантовых состояний, где частицы взаимодействуют только на близком расстоянии.

"Этот парадокс можно выразить через вычисление, где 1 равно -1", — поясняют учёные в издании New Scientist.

Они подчеркнкули, что квантовые свойства невозможно уложить в рамки классической логики.

Эксперимент в 37 измерениях: что это значит?

Учёные из разных стран решили проверить, насколько далеко может зайти эта "неклассичность". Они разработали эксперимент с фотонами — частицами света, существующими одновременно в 37 измерениях, то есть в 37 различных точках отсчёта.

"Этот эксперимент показывает, что квантовая физика более неклассична, чем многие из нас думали", — отметил соавтор исследования Чжэнхао Лю из Технического университета Дании.

Для проведения опыта учёным пришлось внедрить версию парадокса GHZ в когерентный свет, управляя такими параметрами, как цвет и длина волны фотонов. Это позволило создать наиболее выраженные "неклассические эффекты в квантовом мире", которые когда-либо фиксировались.

Будущее квантовых технологий

Авторы исследования считают, что их работа открывает новые перспективы для развития квантовых технологий. "Мы надеемся, что наши результаты могут быть использованы для создания еще более сильных квантовых преимуществ в многомерных системах", — пишут они в статье.

Иными словами, сегодняшние открытия — это лишь начало. Если мы увидели только верхушку айсберга, то в недрах квантового мира скрываются ещё более впечатляющие явления, которые могут привести к революционным прорывам.