Частица света прошла сквозь 37 измерений: эксперимент века выбил опору из-под привычной науки

Создание квантовых систем продолжает удивлять даже специалистов: новый эксперимент продемонстрировал поведение частиц света, выходящее далеко за пределы привычной физики. Учёные исследовали фотоны в условиях многомерного пространства и получили результаты, которые ставят под вопрос классическое понимание природы света, сообщает Popular Mechanics.

Фото: Мария Круглова is licensed under public domain

Квантовый эксперимент

Как парадокс GHZ помогает понять неклассический мир

Парадоксы квантовой механики давно служат инструментом, позволяющим исследовать фундаментальные свойства материи. Одним из таких подходов считается парадокс Гринбергера-Хорна-Зейлингера, показывающий, что локальное описание частиц не способно объяснить их реальное взаимодействие. При рассмотрении систем, где состояние одной частицы связано с другой вне зависимости от расстояния, классические модели дают сбои, а квантовое описание демонстрирует непривычные закономерности.

В новом исследовании парадокс GHZ был применён к многомерным конфигурациям фотонов. Учёные стремились понять, насколько глубоко можно расширить пространство состояний частиц и как при этом изменится проявление квантовой нелокальности. Такой подход позволяет приблизиться к пониманию процессов, которые невозможно описать в рамках трёхмерной модели.

Фотоны в 37 измерениях: что удалось обнаружить

Команда специалистов из нескольких стран создала экспериментальную установку, способную формировать когерентный световой поток с высокой степенью контроля. Это позволило исследовать фотоны в пространстве, описанном сразу 37 координатами, что в десятки раз превышает привычное количество измерений, доступное наблюдателю.

Результаты показали, что при увеличении числа параметров система демонстрирует всё более выраженные неклассические свойства. Поведение фотонов в многомерной среде оказалось существенно сложнее ожидаемого, что даёт основания предполагать: возможности квантовых технологий намного шире, чем считалось ранее.

Почему эксперимент важен для будущих технологий

Полученные данные открывают перспективы для разработки многомерных квантовых платформ. В таких системах возможно повысить точность вычислений, усилить защиту от шумов и расширить набор операций, необходимых для создания устойчивых квантовых алгоритмов. Кроме того, многомерные состояния света могут использоваться при создании нового поколения квантовой связи и сенсоров.

Исследователи отмечают, что работа предоставляет основу для дальнейшего изучения неклассических эффектов. Учитывая быстрый рост интереса к квантовым технологиям, подобные эксперименты становятся важным шагом к практическому использованию сложных квантовых систем.

Популярные вопросы о многомерных фотонах

Зачем исследовать 37 измерений

Многомерные структуры позволяют изучать более сложные состояния частиц и расширяют возможности квантовых алгоритмов.

Можно ли использовать такие фотоны в технологиях

Потенциально да. Многомерные системы могут лечь в основу квантовых компьютеров и систем связи нового поколения.

Почему классическая физика не подходит для описания этих процессов

Потому что классические модели не учитывают суперпозицию, запутанность и другие неклассические свойства, присущие квантовым частицам.