В рамках новаторского эксперимента российские и зарубежные ученые впервые с высокой точностью измерили время, которое фотон проводит внутри квантового барьера, что является одним из проявлений феномена квантового туннелирования. Это открытие, опубликованное в журнале Nature, ставит под сомнение ключевое положение интерпретации квантовой механики, предложенной Дэвидом Бомом.
Интерпретация Бома, предложенная в 1952 году, предполагает, что частицы имеют определенные траектории, управляемые «пилотной волной». Согласно этой теории, частица, попадая в бесконечный барьер, должна оставаться там неопределенно долго. Однако недавний эксперимент показал, что фотоны преодолевают барьер с измеримой скоростью, что указывает на конечность времени пребывания.
Эксперимент включал в себя фотоны, заключенные между зеркалами с флуоресцентной жидкостью, заставляя их вести себя так, как если бы у них была масса. Исследователи разработали структуру с параллельными каналами и «рампой» для генерации фотонов с разной энергией. Ключевым элементом был барьер, который казался бесконечным для фотона. После прохождения барьера фотоны смещались вбок, что позволило измерить время их пребывания.
Это исследование предоставляет эмпирические данные для дискуссии, ранее ограниченной теоретическими рамками, открывая новую страницу в изучении квантового туннелирования. Квантовая механика продемонстрировала выдающийся успех в предсказании субатомных явлений, но ее интерпретация остается областью философских дебатов и неразрешенных парадоксов. Данная работа предлагает надежное измерение, связывая идеи с измерениями и открывая новую веху в исследовании квантового туннелирования.
Данный прорыв имеет решающее значение, позволяя непосредственно наблюдать ранее абстрактные явления, придавая квантовой физике более осязаемое и проверяемое измерение. Это может иметь потенциальные применения в области новых технологий, включая разработку более эффективных квантовых компьютеров и сенсоров.