У революційному експерименті дослідники точно виміряли час, протягом якого фотон перебуває в квантовій бар’єрі, явищі, відомому як квантове тунелювання. Це відкриття, опубліковане в журналі Nature, кидає виклик ключовому прогнозу інтерпретації Бома квантової механіки.
Інтерпретація Бома, запропонована у 1952 році, стверджує, що частинки мають визначені траєкторії, які керуються «пілотною хвилею». Згідно з цією теорією, частинка, що потрапляє в безкінечну бар’єру, повинна залишатися там безкінечно. Однак нещодавній експеримент показує, що фотони проходять через бар’єр з вимірюваною швидкістю, що вказує на те, що час перебування не є безкінечним.
Експеримент передбачав фотони, які були обмежені між дзеркалами з флуоресцентною рідиною, що змушувало їх поводитися так, ніби вони мають масу. Дослідники розробили структуру з паралельними каналами і «рампою», щоб генерувати фотони з різними енергіями. Ключовим моментом був бар’єр, настільки великий, що здавалося безкінечним для фотона. Під час проходження через бар’єр фотони зміщувалися латерально, що дозволило виміряти їх час перебування.
Це дослідження надає емпіричні дані для дебатів, які раніше обмежувалися теорією, відкриваючи нову стадію в дослідженні квантового тунелювання. Квантова механіка виявилася надзвичайно успішною в прогнозуванні субатомних явищ, але її інтерпретація залишається полем філософських дебатів і невирішених парадоксів. Ця робота надає надійні вимірювання, пов'язуючи ідеї з вимірюваннями та відкриваючи нову стадію в дослідженні квантового тунелювання.
Цей прогрес є критично важливим, оскільки дозволяє безпосереднє спостереження раніше абстрактних явищ, надаючи квантовій фізиці більш відчутний і перевіряємий вимір.