В научном мире произошло значительное открытие, которое изменило представление о квантовой природе вращения атомного ядра. Ученые из Национального университета Сингапура и Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее провели эксперимент, который опроверг полувековую теорию о поведении субатомных частиц.
До настоящего времени считалось, что мельчайшие частицы, такие как электроны или протоны, проявляют квантовые свойства только при взаимодействии с магнитным полем. При свободном вращении их поведение казалось идентичным классическим вращающимся объектам. Это представление было настолько общепринятым, что даже специалисты, работающие с аппаратами магнитно-резонансной томографии, не нуждались в понимании квантовой механики для интерпретации результатов.
Профессор Валерио Скарани из физического факультета Национального университета Сингапура и профессор-исследователь Андреа Морелло из Инженерной школы Университета Нового Южного Уэльса возглавили исследовательские группы, которые провели сложные измерения на одиночном атоме. Идея исследования возникла у профессора Скарани после изучения работы российско-израильского математика Бориса Цирельсона, опубликованной 15 лет назад.
В ходе эксперимента ученые привели в движение спин ядра сурьмы и выполнили семь измерений для каждого цикла вращения. Классическая теория предсказывала, что вероятность обнаружения стрелки, указывающей вправо, составляет либо 4 из 7, либо 3 из 7. Однако квантовая теория предсказывала возможность наблюдения более высокой вероятности в особом состоянии. Эксперимент подтвердил квантовое предсказание, хотя отклонение от классического поведения было небольшим, но статистически значимым.
Это открытие может стать эффективным методом подтверждения создания особых квантовых состояний, известных как «состояния кота Шрёдингера», которые могут стать важными квантовыми ресурсами в квантовых вычислениях, сообщает Newton.
