100 великих научных открытий (Авторов) - страница 142

Восемь лет спустя американские физики Дэниел Гринбергер, Майкл Хорн и Антон Цайлингер (GHZ) поставили интересный опыт, показавший еще один пример запутанности. Ученые сцепили три фотона (GHZ-состояние), и каждый взял себе одного «подопытного». Затем независимо друга от друга исследователи несколько раз измерили какое-либо одно свойство своей частицы, выбранное наобум, а все полученные данные записали. Сравнение результатов их очень удивило. Фотоны меняли свои свойства в зависимости от способа измерений и от того, в какой комбинации исследовались их параметры.

По словам ученого С. Колмана, эффектом GHZ «квантовая механика отвесила оплеуху классической физике», разрушив традиционные представления о том, что у всех объектов есть определенные качества, независимые от измерений. И если поначалу запутанность была присуща исключительно микромиру, то в наше время сверхчувствительная аппаратура позволила ученым провести эксперименты на макроуровне. В 2008 г. итальянские физики во главе с Фабио Шаррино сцепили два фотона, а потом «размножили» один из них до тысячи частиц, вследствие чего микрообъект оказался связанным с макрообъектом — световым потоком.

Позже нечто подобное проделали женевские ученые под руководством Николаса Гизина. Один фотон из спутанной пары отправился на детектор, а второй превратился в поток фотонов, распространяющихся в одной плоскости. С помощью неравенств Белла исследователи проверили, совпадают ли поляризации потока и единичного фотона, — и получили утвердительный ответ. В ближайшем будущем физики планируют соединить фотон и луч лазера.

Недаром Шрёдингер говорил, что эволюция квантовых систем может привести к очень неожиданным результатам. Своим мысленным экспериментом с котом, помещенным в закрытый ящик вместе с радиоактивным атомом, счетчиком Гейгера и колбой с ядовитым газом, ученый проиллюстрировал неопределенность в квантовом мире. Ведь если атом распадется, а счетчик засечет это и разобьет колбу, — то кот умрет. Но атом может и не распасться, и кот останется жив. Оба варианта существуют одновременно в параллельных мирах возможностей.

Квантовая телепортация

С недавнего времени повышенное внимание всего человечества приковано к явлению квантовой телепортации. Казалось бы, телепортация — понятие чисто фантастическое. В реальном мире никто и ничто не может в один миг перенестись из одного места в другое. Но нет! В физике процесс телепортации тесно связан с квантовой запутанностью и подразумевает перемещение в пространстве характеристик квантовых частиц.