Атомы, которые чувствуют друг друга на расстоянии ✛

Оригинал: "Bell inequality violation with momentum-entangled massive particles"
arXiv:2609.02009v1 · 2026-09-02 · CC BY 4.0 · 1 мин
Учёные впервые доказали, что связь между атомами сохраняется даже в их движении, а не только во внутренних свойствах.

Два танцора на одной сцене повторяют движения друг друга, даже когда их разделяет занавес. В квантовом мире такие пары называют запутанными. До сих пор учёные проверяли эту связь только для внутренних свойств частиц, например для спина, но не для их движения. А ведь именно движение определяет, как вещество перемещается в пространстве и взаимодействует с гравитацией.

Австралийские физики охладили облако гелия до сверхнизкой температуры, где атомы ведут себя как одна волна. Затем лазерный импульс расщепил эту волну, и при столкновении частей рождались пары атомов, разлетавшиеся в противоположные стороны. Их импульсы оказались связаны: зная направление одного атома, можно было предсказать направление другого.

Чтобы проверить связь, учёные использовали специальную световую решётку, которая управляет движением атомов, как система зеркал управляет лучом. С её помощью они независимо настраивали фазы в двух удалённых точках, где находились партнёры по паре.

Затем атомы проходили через устройство, которое сводило их пути вместе, и детектор измерял их импульсы. Результат показал, что связь между атомами сильнее, чем допускает любое классическое объяснение. Это значит, что танцоры действительно чувствуют друг друга через пустоту, и их движения скоррелированы сильнее, чем если бы они следовали заранее заданным инструкциям.

Практическая польза пока неясна, но этот эксперимент открывает путь к квантовым датчикам и проверке того, как квантовая механика сочетается с гравитацией. А пока два атома гелия, разлетевшиеся в разные стороны, продолжают свой безмолвный танец, подтверждая: квантовый мир не признаёт границ.

Детектор находился на 848 мм ниже ловушки, и атомы падали на него около 0.416 секунды, а их скорость в момент регистрации достигала примерно 65 мм/с.

Понятия
неравенство Белла тест Белла теорема Белла принцип неопределённости Гейзенберга основы квантовой механики квантовая корреляция нелокальность принцип неопределённости первый закон механики чёрных дыр нарушение лоренц-инвариантности нарушение CP-инвариантности закон Кулона корреляция LHCb проблема измерения теорема Биркгофа уравнение Янга — Миллса ошибка измерения неопределённость времени закон площади