Експеримент MIT підтверджує квантову теорію про подвійну природу світла
У новаторському експерименті, опублікованому 28 липня 2025 року, фізики з MIT підтвердили на атомному рівні подвійну природу світла, що проявляється як частинка і хвиля. Дослідження ґрунтується на експерименті з двома щілинами, вперше проведеному Томасом Юнгом у 1801 році.
Експеримент Юнга показав, що світло поводиться як хвиля, проходячи крізь дві щілини та створюючи інтерференційну картину. Однак, спроби спостереження за тим, через яку саме щілину проходить окремий фотон, призводять до зникнення інтерференційної картини, ніби світло починає поводитися як частинка. Цей парадокс є ключовим питанням квантової механіки.
Деталі експерименту
Команда MIT, очолювана професором Вольфгангом Кеттерле, використала окремі атоми як щілини та слабкі пучки світла для розсіювання окремих фотонів. Контролюючи квантові стани атомів, вчені могли регулювати інформацію про шлях фотона.
Результати експерименту підтвердили, що отримання інформації про шлях фотона зменшує видимість інтерференційної картини, як і передбачає квантова механіка. Експеримент також спростував припущення Альберта Ейнштейна про те, що можливо зафіксувати шлях фотона, не руйнуючи інтерференційну картину. Дослідження показало, що спостереження за шляхом фотона руйнує інтерференцію, підтверджуючи інтерпретацію Нільса Бора.
Міжнародний рік квантової науки і техніки
Результати дослідження мають особливе значення у 2025 році, який проголошено Організацією Об'єднаних Націй Міжнародним роком квантової науки і техніки. Ця ініціатива спрямована на підвищення обізнаності про квантову науку та її застосування.