Классическая и квантовая теории не могут сойтись во мнении относительно поведения субатомных частиц. Квантовая нелокальность позволяют объектам воздействовать друг на друга на больших расстояниях, тогда как классическая локальная теория утверждает, что на объекты влияет их непосредственное окружение. Эту разницу описывает парадокс Гринбергера — Хорна — Цайлингера.
Этот парадокс, описанный в 1989 году, показывает, что когда на частицы может влиять только близкое окружение, возникает нарушение законов математики, и единица может оказаться равной -1. Команда ученых из Научно-технического университета Китая и других вузов решила выяснить, может ли этот парадокс стать более странным. Другими словами, насколько неклассическими могут стать частицы света?
Для этого им пришлось создать фотоны, существующие еще в 33-х измерениях, помимо четырех известных нам: трех пространственных и одного временного. Сначала ученые провели расчеты для системы из трех запутанных частиц, которые показали, что их квантовые состояния можно выразить в виде 37-ми параметров, или состояний, каждое из которых представляет отдельное пространственное измерение. Затем они представили эту систему через импульсы света, в которые были закодированы квантовые состояния.
«Эксперимент показал, что квантовая физика более неклассическая, чем многие из нас думают, — сказал Лю Чжэнхао, один из авторов статьи, опубликованной в Science Advances. — Возможно, через сто лет после ее открытия мы все еще видим лишь верхушку айсберга».
Команда продолжит свои изыскания и попробует повысить скорость вычислений, необходимых для преобразования информации в квантовое состояние, сообщает Science Alert.
«Мы полагаем, что эта работа откроет несколько путей для будущих исследований, — написали авторы. — Мы надеемся, наши результаты могут быть использованы для создания еще более надежного квантового преимущества в многомерных системах».
Любителям научной фантастики хорошо известен «парадокс убитого дедушки», впервые описанный в художественных произведениях почти сотню лет назад. У этого парадокса есть несколько вариантов решения. Физик Лоренцо Гавассино утверждает, что квантовая механика позволяет игнорировать принцип непротиворечивости и обращать вспять энтропию — можно странствовать во времени без риска катастрофических последствий.
