Ученые изучали так называемую \»квантовую запутанность\» — явление, при котором квантовое состояние частиц должно описываться во взаимосвязи друг с другом, даже если частицы разнесены в пространстве, сообщает Полит.ру со ссылкой на журнал Nature. Вследствие этого явления возникают корреляции между наблюдаемыми физическими свойствами частиц. До сих пор неизвестно, что же в действительности происходит во время квантового запутывания.
Запутанные частицы отличаются от обычных тем, что ряд их характеристик находятся в зависимости между собой. Например, спин фотона может принимать всего два значения: единица и минус единица. Квантовая механика утверждает, что если одновременно измерить спины запутанных частиц, то один всегда окажется единицей, а другой — минус единицей. При этом теория не накладывает ограничение на скорость взаимодействия частиц и не объясняет его механизмы.
В новом эксперименте ученые \»запутали\» два фотона, затем разделили их и послали по оптоволоконному кабелю из Женевы в две разные деревни — Сатиньи и Жюсси, расположенные в 18 километрах друг от друга. Во время прохождения пути у фотонов измеряли их \»цвет\» (длину волны). В соответствии с представлениями квантовой механики, \»цвет\» менялся. Необычным оказалось то, что характеристики обеих частиц менялись одновременно, словно каждый фотон мог \»чувствовать\» поведение другого.
Расчеты показали, что гипотетический фактор, согласующий характеристики фотонов, должен был двигаться со скоростью, в 100 тысяч раз превышающей скорость света. По мнению авторов работы, \»физики должны принять, что в природе существует такая возможность и разработать соответствующие модели\». Возможно также, что фотоны приобрели одну и ту же информацию до того, как покинули Женеву, но измерения ученых свидетельствуют, что это не так.
По словам физиков, возможность передачи информации со скоростью, превышающей скорость света, не противоречит квантовой теории, но механизм этого явления еще должен быть выяснен.
Согласно теории относительности, скорость любого процесса в природе не превосходит скорости света, и за время измерения фотоны не успевают повлиять друг на друга. Запутанные фотоны должны вести себя как независимые частицы, но многочисленные измерения показали, что параметры все равно остаются взаимосвязаны.