Реалността е под въпрос: Китайски физици доказаха парадокса на Харди

Изследователи от Китай представиха експеримент, който позволява да се потвърди парадоксът на Харди в квантовата физика, като се изключат грешките на предишни подходи. Този резултат, публикуван в списание Physical Review Letters отново повдига въпроси за това какво се смята за реалност и доколко можем да се доверим на класическото си разбиране за физиката.

Квантовата механика предизвиква представите за физиката вече повече от век, като налага преосмисляне на понятието за реалност. Според квантовата теория обектите нямат фиксирани свойства, докато не бъдат наблюдавани, което поражда съмнения дали такива свойства съществуват отвъд наблюдението. Основните въпроси засягат и концепцията за локалност – идеята, че обектите взаимодействат само с непосредственото си обкръжение без да влияят на по-отдалечени обекти. Квантовата механика обаче допуска, че взаимодействията могат да се осъществяват „на разстояние“, както е описано от Алберт Айнщайн.

През 1992 година физикът Люсиен Харди, който изследва квантовите взаимодействия предлага парадокс: възможно ли е да се създаде ситуация, в която частица и античастица, които обикновено се унищожават взаимно, когато се срещнат да съществуват едновременно? Такива взаимодействия обаче е трудно да се наблюдават поради възможни неточности при измерването. Парадоксът на Харди поставя въпроса как квантовата физика, която предсказва вероятности, може да съществува заедно с класическите теории, основани на конкретни наблюдения.

Екип от учени от Китайския университет за наука и технологии в Хефей решава да повтори опита, като отстрани възможните „пропуски“ на предишните експерименти.

Тяхната инсталация използва огледала, лазери, кристали и генератор на случайни числа, за да елиминира всички „скрити променливи“, които биха могли да повлияят на резултатите. За шест часа работа уредбата предостави данни, които опровергаха хипотезата, че експериментът може да бъде обяснен с класическите теории. Вероятността за грешка е по-малка от шанса за печалба от лотарията – число, достигащо стойности 10^-16348.

Този резултат укрепва позициите на хипотезата за локална нереалност, според която реалността може да не се подчинява на обичайните закони. През 2022 година Нобеловата награда за физика е присъдена на учени за експерименти със заплетени фотони, които доказват ограниченията на класическия възглед за физическата реалност. Новият експеримент на китайските учени подчертава, че методите и подходите за изучаване на квантовата физика стават все по-прецизни, което може да има огромно значение за развитието на информационните теории и квантовите технологии, чиято практическа стойност вече е очевидна.