Science Advances: доказано существование света в 37 измерениях

Группа ученых из Университета науки и технологий Китая провела квантовый эксперимент, который изменяет представления о реальности. Используя фотонный процессор на основе оптоволокна, исследователи доказали существование света в 37 измерениях, подтвердив один из самых загадочных парадоксов квантовой механики — парадокс Гринбергера-Хорна-Цайлингера. Работа опубликована в журнале Science Advances. Представьте, что вы ожидаете письмо. Согласно привычной логике, оно либо уже лежит в почтовом ящике, либо его там нет. Но что если в момент, когда вы не заглядываете в ящик, письмо находится в неопределенном состоянии, и только ваш взгляд способен определить его дальнейшую судьбу? Именно так ведут себя частицы в квантовом мире. Их состояние не определено до момента измерения. Этот феномен, известный как квантовая запутанность, был многократно подтвержден в экспериментах. Однако в новой работе ученые решили исследовать, как далеко можно зайти в нарушении привычных законов логики. В обычной жизни нам знакомы три измерения — высота, ширина и глубина. Время можно считать четвертым измерением. Но в квантовой физике системы могут существовать в сложных многомерных состояниях, которые включают десятки различных измерений. Исследователи провели эксперимент с использованием фотонов — частиц света, которые проходили через специальную систему оптоволоконных линий и зеркал. Оказалось, что взаимодействие частиц можно описать не тремя или четырьмя, а 37 независимыми состояниями, что фактически означает, что они существуют в 37 измерениях. Это открытие поможет разрабатывать более надежные и мощные квантовые системы, учитывающих сложность устройство квантового мира и улучшить квантовую криптографию — технологии сверхзащищенной передачи информации. Хотя идея жизни в 37 измерениях пока кажется фантастической, благодаря работе ученых в будущем мы сможем не только понимать, но и использовать новые измерения в технологиях.