Физики из Южно-Китайского педагогического университета (Гуанчжоу) подтвердили базовое предсказание квантовой механики, которое со времен Ричарда Фейнмана оставалось без прямой лабораторной проверки. Работа опубликована в журнале Science Advances.
В 1948 году Фейнман предложил нетривиальный математический аппарат — интеграл по траекториям: квантовая частица не движется по единственному маршруту, а одновременно «проходит» все мыслимые пути, и каждый из них вносит вклад в итоговую вероятность. Эта идея лежит в основе расчетов от квантовой электродинамики до физики конденсированного состояния, однако прямой эксперимент, проверяющий ее напрямую, до сих пор не проводился.
Группа под руководством Ши-Лян Чжу направляла одиночные фотоны через оптическую установку — систему зеркал, линз и кристаллов — и восстанавливала амплитуды вероятности для каждой из 1 419 857 возможных траекторий. Точность измерений тщательно контролировали на каждом шаге расчета.
Эксперимент подтвердил три ключевых предсказания теории: вероятности наблюдаемых исходов возникают из интерференции всех путей, каждый путь несет амплитуду одинакового модуля, а значения фаз совпадают с классической траекторией. Почти восемьдесят лет квантовомеханических расчетов получили прямое экспериментальное основание.
Ранее Наука Mail рассказывала, как опыт с двумя щелями опроверг попытку Эйнштейна доказать неполноту квантовой механики.