Ученые, занимающиеся изучением принципов, законов и явлений из области квантовой физики, ввели в обиход понятие нового квантового парадокса, который можно охарактеризовать фразой «принцип квантовой голубятни». С точки зрения основных принципов природы, если поместить трех голубей в две голубятни, то по крайней мере два голубя будут находиться в одной из голубятен. Однако, результаты исследований, проведенных учеными из Института квантовых исследований (Institute for Quantum Studies, IQS) университета Чапмена (Chapman University), указывают на возможность нарушения вышеупомянутого принципа, с этой новой точки зрения возможно разместить сколь угодно большое количество квантовых частиц в двух «коробках», при этом в любой из коробок не будет не будет находиться одновременно двух или большего количества частиц.
«Это открытие указывает на одну весьма интересную особенность квантовой механики, которая до последнего времени оставалась незамеченной учеными» — рассказывает Якир Ахаронов (Yakir Aharonov), один из руководителей института IQS, — «В связи с этим открытием мы будем вынуждены пересмотреть некоторые из фундаментальных понятий как квантовой, так и обычной физики».
В своих исследованиях ученые использовали несколько воображаемых экспериментов наподобие известного эксперимента с кошкой Шредингера. В этих экспериментах исследовались особенности природы взаимодействия квантовых частиц. Согласно полученным результатам, в мире квантовой физики существуют несколько новых правил и явлений, в то время, как некоторые из известных фундаментальных принципов ставятся под сомнение. «Еще рано говорить о последствиях, которые повлекут за собой результаты наших исследований» — рассказывает Джефф Толлэскен (Jeff Tollasken), один из членов научной группы, — «Но мы предполагаем, что последствия будут весьма значимыми, так как они затрагивают некоторые из фундаментальных основ и понятий».
Законы квантовой механики определяют, что квантовые объекты могут находиться одновременно в нескольких местах. Но все это верно до тех пор, пока вы не «посмотрите» на этот объект. Как только вы начинаете процесс наблюдения, это вынуждает объект наблюдения быть только в одном из возможных мест его пребывания. «Если единственным инструментом, который вы можете использовать — это молоток, то Вы склонны рассматривать при его помощи все вокруг, будто бы это является гвоздями» — рассказывает Толлэскен, — «Наши существующие научные инструменты можно сопоставить с этим гипотетическим молотком, который не очень подходит для проведения исследований тонкого и хрупкого квантового мира».
Якир Ахаронов и его научная группа уже в течение достаточно долгого времени работают над созданием технологий «нежных и слабых» измерений. «Эти измерения похожи на легкое касание чего-либо кончиком пальца вместо того, чтобы бить по нему молотком» — рассказывает Джефф Толлэскен, — «И такие измерения позволят нам производить наблюдения за квантовым миром, не внося в него искажений, не нарушая состояний суперпозиции и не разрывая узы квантовых запутанностей».
Следует отметить, что результаты данных исследований могут иметь в буквальном смысле революционное значение для понимания экзотического аспекта квантовой механики, принципа нелокальности, проявлением которого является квантовая запутанность. Напомним, что благодаря квантовой запутанности воздействие, оказанное на одну из запутанных частиц, оказывает моментальное влияние и на вторую запутанную частицу, невзирая на разделяющее их расстояние, которое может быть сколь угодно большим. «Квантовая запутанность уже давно рассматривается как одно из самых громких научных открытий, и оно является ресурсом, на основе которого будет строиться множество технологий будущего» — рассказывает Джефф Толлэскен.
И в заключении стоит сказать, что некоторые из теоретических воображаемых экспериментов, описанные учеными, были выполнены на практике. А полученные в ходе этих практических экспериментов результаты в большинстве случаев совпадают с теоретическими значениями и это указывает на то, что в области исследований квантовой физики намечается грандиозный переворот.
