Експеримент 2025 року підтверджує принцип доповнюваності Бора

У 2025 році наукова спільнота зафіксувала емпіричне підтвердження принципу доповнюваності, що стало кульмінацією фундаментальної суперечки у квантовій механіці, яка тривала майже століття. Дискусія була започаткована Альбертом Ейнштейном та Нільсом Бором на П'ятій Сольве-конференції у Брюсселі у жовтні 1927 року.

Дослідження, проведені спільними зусиллями вчених з Массачусетського технологічного інституту (MIT) та Університету науки і технологій Китаю (USTC), були спрямовані на відтворення думкового експерименту Ейнштейна. Цей експеримент був розроблений для одночасної фіксації хвильових та корпускулярних властивостей фотона, що до цього моменту не вдавалося досягти з необхідною точністю. Ключовим досягненням 2025 року стало подолання технологічних обмежень, що дозволило емпірично перевірити межі квантової теорії.

Дослідники успішно відтворили ситуацію, коли спроба визначити траєкторію фотона (його частинкову природу) неминуче призводила до руйнування інтерференційної картини (його хвильової природи). Цей результат підтвердив інтерпретацію Нільса Бора про принцип доповнюваності, який стверджує, що отримання інформації про місцезнаходження об'єкта знищує можливість спостереження його хвильових властивостей. Зокрема, команди з USTC, очолювані професором Пань Цзяньвеєм, використали надчутливу систему для реєстрації імпульсу одного фотона, а команда MIT, під керівництвом професора Вольфганга Кеттерле, застосувала решітку з понад 10 000 надхолоджених атомів, що діяли як окремі щілини.

Це емпіричне підтвердження збіглося з проголошенням Організацією Об'єднаних Націй 2025 року Міжнародним роком квантової науки та технологій. Ініціатива ООН відзначає сторіччя від зародження сучасної квантової механіки та спрямована на підвищення обізнаності про роль квантових технологій у сталому розвитку. Таким чином, вирішення давньої філософської та фізичної суперечки переходить у площину підтвердженого фізичного закону, що має прямий вплив на інженерні та прикладні розробки наступного покоління, зокрема у сферах квантової криптографії та обчислень.