Наистина ли е необходимо явление, наречено квантово заплитане, за да се опише физическия свят, или е възможно някаква постквантова теория без заплитане? В ново проучване, публикувано от phys.org, физиците математически доказаха, че всяка теория с класически лимит - когато може да опише нашите наблюдения на класическия свят, като се позовава на класическата теория при определени условия - трябва да включва заплитане. Следователно, въпреки факта, че заплитането противоречи на класическото разбиране, то трябва да бъде неизбежно и най-важно свойство не само на квантовата теория, но и на всяка некласическа теория, дори все още неразработена.
Физици като Джонатан Риченс от Имперския колеж в Лондон и Университетския колеж в Лондон, Джон Селби от Имперския колеж в Лондон и Оксфордския университет и Сабри Ал-Сафи от Университета в Нотингам Трент публикуваха статия, в която се посочва, че заплитането е неизбежна характеристика на всяка некласическа теория, в Physical Review Letters.
„Квантовата теория има много странни черти в сравнение с класическата теория“, казва Ричънс. „Традиционно ние изучаваме как класическият свят възниква от квантовия, но тук решихме да обърнем тези разсъждения, за да видим как класическият свят образува квантовия. Така че ние показахме, че една от най-странните черти на последното, квантовото заплитане, е неизбежна последица от излизането извън рамките на класическата теория, или може би дори последица от неспособността ни да изоставим класическата теория, да я оставим след себе си."
Въпреки че пълното доказателство е много по-подробно, основната идея е, че всяка теория, която описва реалността, трябва да се държи до известна степен като класическа теория. Това изискване изглежда доста очевидно, но както показват физиците, то налага сериозни ограничения върху структурата на всяка некласическа теория.
Квантовата теория удовлетворява това изискване за класическа граница в процеса на декохерентност. Когато квантовата система взаимодейства с външната среда, тя губи своята квантова кохерентност, свързаност и всичко, което я прави квантова. По този начин системата става класическа и се държи както се очаква в класическата теория.
Физиците са показали, че всяка некласическа теория, която реконструира класическа теория, трябва да съдържа заплетени състояния. За да докажат това, те излязоха от обратното: да предположим, че такава теория няма заплитане. И тогава те показаха, че без заплитане всяка теория, която реконструира класическа теория, трябва да бъде сама по себе си класическа - и това противоречи на първоначалната хипотеза, че такава теория трябва да е некласическа. Този резултат означава, че предположението, че в такава теория няма заплитане, ще бъде невярно, което означава, че всяка теория от този тип трябва да го има.
Този резултат може да бъде само началото на много други свързани открития, тъй като отваря възможността други физически характеристики на квантовата теория да могат да бъдат възпроизведени просто като се изисква теорията да има класически предел. Физиците предполагат, че характеристики като информационна причинно-следствена връзка, битова симетрия и макроскопско местоположение могат да бъдат доказани чрез това единствено изискване. Тези резултати също така дават по-ясна представа за това как трябва да изглежда всяка бъдеща некласическа, постквантова теория.
„Моите бъдещи цели са да видя дали нелокалността на Бел може да се научи и от съществуването на класическата граница“, казва Ричънс. "Би било интересно, ако всички теории, заместващи класическата теория, биха нарушили местния реализъм."
Промоционално видео:
Локалният реализъм е комбинация от принципа на локалност с „реалистичното“предположение, че всички обекти имат „обективно съществуващи“стойности за своите параметри и характеристики за всякакви възможни измервания, които биха могли да бъдат направени върху тези обекти преди тези измервания. Айнщайн, очевидно привърженик на местния реализъм, обичаше да казва в това отношение, че луната не изчезва от небето, дори ако никой не я наблюдава. Данните на съвременната квантова механика, базирани на проведените експерименти, поставят под съмнение адекватността на модела на локалния реализъм към „устройството“на реалността.
Иля Хел