Реальность под вопросом: китайские физики доказали парадокс Харди

Исследователи из Китая представили эксперимент, который позволяет подтвердить парадокс Харди в квантовой физике, исключая ошибки прошлых подходов. Этот результат, опубликованный в журнале Physical Review Letters, вновь поднимает вопросы о том, что считать реальностью и насколько мы можем доверять нашему классическому пониманию физики.

Квантовая механика уже более ста лет бросает вызов представлениям о физике, вынуждая пересматривать понятие реальности. Согласно квантовой теории, объекты не имеют фиксированных свойств, пока их не наблюдают, что вызывает сомнения в том, существуют ли такие свойства вне наблюдения. Основные вопросы касаются и концепции локальности — идеи, что объекты взаимодействуют лишь с ближайшим окружением, не влияя на более отдалённые объекты. Но квантовая механика допускает, что взаимодействия могут происходить «на расстоянии», как это описал Альберт Эйнштейн.

В 1992 году физик Люсьен Харди, исследуя квантовые взаимодействия, предложил парадокс: можно ли создать ситуацию, где частица и античастица, обычно уничтожающие друг друга при встрече, существуют одновременно? Однако такие взаимодействия сложно наблюдать из-за возможных неточностей в измерениях. Парадокс Харди открывает вопрос, как квантовая физика, предсказывающая вероятности, может сосуществовать с классическими теориями, основанными на конкретных наблюдениях.

Команда ученых из Университета науки и технологий Китая в городе Хэфэй решила повторить опыт, устранив возможные «лазейки» прошлых экспериментов. В их установке используются зеркала, лазеры, кристаллы и генератор случайных чисел для устранения любых «скрытых переменных», способных повлиять на результат. За шесть часов работы установка предоставила данные, опровергающие гипотезу, что эксперимент можно объяснить классическими теориями. Вероятность ошибки оказалась меньше, чем шанс выиграть в лотерею — показатель, достигающий значений в 10^-16348.

Этот результат укрепляет позиции гипотезы о локальной нереальности, согласно которой реальность может не подчиняться привычным законам. В 2022 году Нобелевская премия по физике была присуждена учёным за опыты с запутанными фотонами, доказавшие ограниченность классического взгляда на физическую реальность. Новый эксперимент китайских ученых подчеркивает, что методы и подходы к изучению квантовой физики становятся всё более точными, что может иметь огромное значение для разработки теорий информации и квантовых технологий, практическая ценность которых уже очевидна.