Квантовая запутанность, пугавшая Эйнштейна: ученые из Вены измерили время в аттосекундах и кое-что поняли

Международная команда физиков пришла к выводу, что динамику возникновения такого загадочного явления, как квантовая запутанность, можно вычислить и, возможно, в будущем измерить на аттосекундных временных масштабах (одна аттосекунда — это миллиардная доля миллиардной части секунды). Исследователи использовали теоретические модели и компьютерное моделирование для этого открытия.

Квантовая запутанность — это явление, при котором две или более частицы оказываются настолько тесно взаимосвязанными, что параметры одной частицы нельзя описать без учета другой, даже если они находятся на значительном расстоянии друг от друга. Считается, что частицы запутываются мгновенно, и это происходит так быстро, что процесс сложно осознать, не говоря уже об измерении.

Эта запутанность и перепутанность не только расстраивает тех, кто никак не может в ней разобраться, но и нагоняла жути на Альберта Эйнштейна. Ему так не нравилось, что она предполагает скорости больше скорости света, что он даже придумал ей свое объяснение...

Понять - и простить - это непростое явление поможет это видео от Vert Dider:

Однако ученые из Венского технического университета (Австрия) приблизились к пониманию механизмов возникновения квантовой запутанности. Под руководством Йоахима Бургдёрфера и Ивы Бржезиновой они разработали новые теоретические модели и, решив уравнение Шредингера для атома гелия, провели компьютерное моделирование, воздействуя на атомы интенсивным и высокочастотным лазерным импульсом.

В результате эксперимента один электрон покидал атом, в то время как второй изменял свою орбиту вокруг ядра, переходя в другое энергетическое состояние. Это позволило ученым продемонстрировать, что оба электрона оказывались в состоянии квантовой запутанности: измеряя один из них, можно было получить информацию о состоянии второго.

«Это означает, что момент, когда электрон покидает атом, принципиально не определен. Можно сказать, что сам электрон "не знает", когда именно он вылетел, находясь в состоянии суперпозиции, то есть он покидает атом одновременно как раньше, так и позже», — объяснили авторы исследования.

Напомним, что электроны в атоме движутся по орбиталям вокруг ядра: чем дальше орбиталь от ядра, тем больше энергии имеет электрон, и наоборот, чем ближе, тем энергия ниже.

Точное время вылета первого электрона определить невозможно, но его можно связать с состоянием второго электрона. Если второй электрон имеет больше энергии, значит, первый, вероятно, покинул атом раньше. Если же энергия второго электрона меньше, то первый улетел позже, с разницей около 232 аттосекунд (одна аттосекунда — это секунда, разделенная на миллион три раза).

Таким образом, исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, показало, что полное понимание квантовых эффектов требует учета временных задержек на аттосекундных масштабах. В будущем эти процессы можно будет не только моделировать, но и измерять экспериментальным путем.

Эта работа уже привлекла внимание научного сообщества, и авторы активно сотрудничают с другими исследовательскими группами для проведения экспериментов, которые подтвердят их выводы. Несмотря на отсутствие окончательных доказательств, ученые постепенно продвигаются к более глубокому пониманию фундаментальных процессов квантовой механики, что приближает создание новых квантовых технологий.

Для вывода крипты на карту через Р2Р я рекомендую биржу ByBit. Кстати, сейчас там акция: можно зарегистрироваться на Байбит, получить эксклюзивные награды и бонус до 6,045 долларов.

А еще ByBit просил сообщить вам о дополнительных приветственных подарках до $1025. Их можно получить после прохождения необходимых этапов - верификации KYC и минимального депозита - на этой криптобирже.

Вот моя реферальная ссылка для регистрации на ByBit. Жмите, только если это вас интересует!