Przedstawiciele Uniwersytetu w Twente wykorzystali fotony w układzie optycznym i sprawdzili w ten sposób, czy obie obie teorie mogą być zgodne z rzeczywistością w tym samym czasie. O szczegółach całego przedsięwzięcia czytamy na łamach Nature Communications.
Czytaj też: Kwantowy świat ma coraz mniej tajemnic. Ostatnie dokonania ucieszą każdego z nas
Skąd w ogóle wzięło się całe zamieszanie? W termodynamice, w odróżnieniu od mechaniki kwantowej, czas ma kierunek, natomiast informacje mogą zostać utracone. Projektując eksperyment z udziałem fotonów członkowie zespołu badawczego zaimplementowali również układ optyczny z kanałami, przez które przepuszczane były fotony.
Pierwotnie istniała możliwość określenia, ile fotonów znajduje się w danym kanale, lecz z czasem zaczęły one się przemieszczać. Obserwacje tych zmian wykazały, że migracje fotonów były zgodne z prawami termodynamiki i prowadziły do występowania nieładu. I choć nie dało się stwierdzić, ile fotonów znajduje się w konkretnym kanale, to cały układ zachowywał się zgodnie z założeniami mechaniki kwantowej.
Fizycy z Uniwersytetu w Twente cofnęli czas za sprawą eksperymentu, którego celem było przetestowanie założeń termodynamiki i mechaniki kwantowej
Co więcej, poszczególne kanały były splątane, a przejawem tego było zależność, za sprawą której brakująca informacja w jednym kanale znikała także w drugim. Okazuje się więc, że można połączyć ze sobą założenia zarówno termodynamiki, jak i mechaniki kwantowej, bez jednoczesnego podważania słuszności jednej i drugiej.
Czytaj też: Coś we wszechświecie szumi. Fizycy dokonali historycznego przełomu
Mechanika kwantowa wydaje się szczególnie interesująca ze względu na to, jakie zjawiska opisuje. Wymienia się wśród nich na przykład nadprzewodnictwo, które jest szczególnie pożądane choćby w kontekście przesyłania energii. Materiał znajdujący się w stanie nadprzewodzącym może bowiem transportować energię bez jej utraty, choć do tej pory osiągano to wyłącznie w bardzo niskich temperaturach. Takowe byłoby trudno utrzymać w przypadku “codziennych” zastosowań.
