Okazuje się jednak, że nawet w świecie makroskopowym można zaobserwować zdarzenia i zachowania, które pod wieloma względami przypominają zachowania znane ze świata kwantowego. Tak też było w przypadku naukowców, którzy w ramach swojego projektu badawczego badali zachowania niewielkich kropli oleju. W toku badań okazało się, że krople oleju spływające po powierzchni dwoma sąsiadującymi ze sobą kanałami w wibrującym płynie zachowują się tak, jak w jednym ze słynnych kwantowych eksperymentach myślowych. To zaskakujące, bowiem jak wskazują autorzy najnowszego opracowania, wcześniej uważano, że nie da się go zrozumieć z klasycznej perspektywy.
Naukowcy z MIT w swoim projekcie badawczym naśladowali problem testowania bomb Elitzura-Vaidmana, czyli pomiaru wolnego od jakichkolwiek interakcji. W ten sposób teoretycznie możliwe jest uzyskanie informacji o stanie kwantowym jednego obiektu za pomocą delikatnego dotknięcia fali drugiego obiektu, bez konieczności zakłócania stanu któregokolwiek z nich. Teoretycznie podejście takie stosowano już w obrazowaniu o niskiej intensywności. Naukowcy jednak nie są przekonani co do tego, co faktycznie oznacza stwierdzenie “wolne od interakcji”.
W trakcie eksperymentu Elitzura-Vaidmana foton rozdzielany jest na dwa stany kwantowe jednocześnie (stan superpozycji). Te dwa stany przemieszczają się jednym z dwóch kanałów. W połowie przypadków, w jednym z tych kanałów znajduje się bomba, czyli obiekt, który jest w stanie zniszczyć stan superpozycji, pochłaniając foton i niszcząc jego stan kwantowy.
Zasada jest prosta: jeśli foton wydostanie się z układu, oznacza to, że nie zderzył się z bombą. Po połączeniu się rozszczepionych stanów fotonu, dzięki magii fizyki kwantowej, naukowcy są w stanie określić, czy w kanale znajdowała się bomba, czy też nie. Dowiemy się tego nawet wtedy, gdy foton przeszedł drugim kanałem, w którym bomby nie było.
Czytaj także: Obliczenia kwantowe na kosmicznym poziomie. Nowy sposób zapewnił prawie 100% dokładności
Nieintuicyjne? Oczywiście. Czy tak właśnie działa fizyka kwantowa? Jak najbardziej. Bomba zakłóca prawdopodobieństwo wytworzone dla fotonu przez superpozycję. Tym bardziej zaskakuje zatem twierdzenie naukowców, że takie samo zachowanie udało się zarejestrować w konfiguracji klasycznej, w której fotony zostały zastąpione przez krople oleju. Tworzone przez nie zmarszczki cieczy zachowują się jak prawdopodobieństwo superpozycji. Jeżeli rozszerzające się w płynie zmarszczki uderzą w bombę, to wpłynie to na kroplę oleju, ponieważ po przejściu przez kanał zmarszczki się ze sobą ponownie połączą. Co ważne, dojdzie do tego nawet wtedy, kiedy kropla przejdzie drugim kanałem, w którym bomby nie było. Statystycznie klasyczny eksperyment pokrywa się z testerem bomb Elitzura-Vaidmana. Autorzy pracy są przekonani, że w ten sposób można wykazać istnienie pomostu między światem fizyki klasycznej a tajemniczym i niezrozumiałym światem fizyki kwantowej.
Jakby nie patrzeć, mamy tutaj do czynienia z klasycznym układem, który odtwarza taką samą statystykę, co test bomb Elitzura-Vaidmana. Dotychczas uważano to za swoisty cud fizyki kwantowej. Teraz okazuje się, że jego cudowność może być nieco przereklamowana. Jakby nie patrzeć, aby go zrozumieć, nie trzeba nawet zagłębiać się w świat cząstek subatomowych zarezerwowany zwyczajowo dla fizyki kwantowej.
