• РЕГИСТРАЦИЯ

Реализм проверили с помощью нейтрино на рекордных расстояниях

7 2762

Нейтринный детектор эксперимента MINOS

Fermilab

Физики из Массачусетского технологического института впервые использовали нейтрино для доказательства нарушения неравенств Леггетта-Гарга. Нарушения удалось показать на расстояниях около 735 километров. Неравенства Леггетта-Гарга представляют собой условия, которые должны выполняться в полностью детерминированном мире. Реализуемость эксперимента Шредингера с котом, находящимся одновременно в «живом» и «мертвом» состоянии, возможна лишь при нарушении этих неравенств. Исследование принято к публикации вPhysical Review Letters (препринт), кратко о нем сообщает Science и пресс-релиз MIT.

Квантовая механика допускает существование объекта одновременно в двух состояниях, например, вращающимся по и против часовой стрелки. Такие состояния называются суперпозицией. Однако любая попытка измерения разрушает суперпозицию и показывает, что направление вращения объекта строго одно. Результат измерения определяется вероятностью: условно, объект может с 80-процентной вероятностью вращаться по часовой стрелке и с 20-процентной — против. До измерения пять таких объектов будут неразличимы, после один из них, скорее всего, окажется отличным от других.

С точки зрения реализма до измерения эти пять объектов тоже будут различаться, например, за счет каких-то скрытых параметров. Леггетт и Гарг разработали специальный эксперимент, с помощью которого можно проверить, нарушается ли реализм. В классической постановке, для этого требуется несколько последовательных измерений. Неравенства Леггетта-Гарга устанавливают ограничения на корреляцию между результатами измерений в разные моменты времени. Их еще называют временным аналогом неравенств Белла: последние ограничивают корреляцию между двумя системами, находящимися в разных точках пространства.

Проверка неравенств Леггетта-Гарга в случае квантовых частиц затруднена тем, что измерения уничтожают суперпозицию. Поэтому для экспериментов ученые используют методы так называемых слабых измерений, не нарушающих квантовость частиц. Нарушения неравенств были зафиксированы для фотонов, сверхпроводящих цепей, электронов и ядерных спинов. В новой работе авторы увидели нарушения неравенств для реакторных нейтрино, осциллирующих на расстоянии 735 километров между источником и детектором.

Осцилляциями нейтрино называют периодический процесс превращения мюонных нейтрино в частицы другого сорта — электронные или тау-нейтрино — и обратно. Сорт нейтрино показывает как нейтрино взаимодействует с разными лептонами (электронами, мюонами и тау). Благодаря осцилляциям вместо мюонного нейтрино, родившегося в ядерной реакции, можно получить в детекторе электронное. Именно этот процесс изучали в эксперименте MINOS, данными которого воспользовались авторы.

В работе авторы использовали не последовательные измерения, а одновременный анализ для частиц с разными энергиями. Такую замену, по словам ученых, можно сделать, поскольку частота осцилляций сильно зависит от энергии частиц. Для высокоэнергетичных нейтрино «часы тикают быстрее», поясняетScience, — поэтому можно искать корреляции в эксперименте между частицами с разными энергиями. 

Как и ожидали авторы, эксперимент показал, что до измерения нейтрино не отличимы друг от друга. Ученые отмечают, что это рекордный по масштабу расстояний тест неравенств, аналогичных неравенствам Белла. 

«Если бы вы сказали мне десять лет назад, что мы будем использовать нейтрино для исследования основ квантовой механики, то я бы ответил, что вы курили нечто очень интересное» — прокомментировал работу Эндрю Уайт, физик из Университета Квинсленда, Австралия. — «Это неудивительный результат, но он привлекает тем, что показывает новую систему для исследования квантовых основ».

Ранее физики-теоретики из Института квантовой оптики Общества Макса Планка показали, что использовать неравенства Леггетта-Гарга для тестов макрореализма недостаточно. Ученые предложили заменить эти неравенства на уравнения, отражающие принцип причинности и «не-передачи» информации во времени.

Владимир Королёв

Будущее - это технологии

    Кузькина мать выходит на мировую арену

    У журналистов есть противная привычка привязываться к разного рода датам. В конце года они обычно просят подвести итоги и дать прогноз на следующий год. Это при том, что итоги уже и так...

    Главу Минтруда обвинили в том, что он привлекает мигрантов, лишая работы россиян

    Председатель Госдумы Вячеслав Володин обвинил министра труда и социальной защиты Антона Котякова в том, что он привлекает на рабочие места мигрантов вместо россиян. Об этом сообщил Telegram-канал теле...

    Теперь в одной связке. Следом за торговым коридором из России в Азию, через перевал Саланг, пошли новые проекты

    Здравствуй, дорогая Русская Цивилизация. Сперва небольшая история из личного архива. У моего отца есть друг и по совместительству ветеран Афганистана. Разведчик. Служил там несколько ле...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      JeDi 26 ноября 18:33

      Почему Черная Дыра затягивает фотон, если он не имеет массы?

      Черная дыра - уникальный объект. Из-за сверхвысокой гравитации она поглощает все вокруг, включая свет. Но как это возможно? Частица света - фотон - относится к безмассовым частицам. То есть его масса равна нулю. Такие частицы всегда движутся со скоростью света. Безмассовые частицы могут менять направление движения, энергию и импульc. Черная дыра притягивает вещ...
      945
      JeDi 25 ноября 20:11

      Сколько весит атмосфера и почему она нас не раздавливает

      Задумывались ли вы когда-нибудь, что над нами находятся десятки километров атмосферы, которые на нас давят? Конечно, воздух весить очень мало, однако из-за большой толщины атмосфера весит гораздо больше, чем вы можете себе представить. Теоретически, ее давления достаточно для того, чтобы раздавить человека. Да что там человека! В статье об имплозии мы приводили в каче...
      1019
      JeDi 23 ноября 18:43

      Землю накрыла мощнейшая взрывная волна из космоса: ее причиной стало катастрофическое столкновение галактик

      Далекая космическая катастрофа в 290 миллионах световых лет от Земли потрясла всю видимую Вселенную. Одна галактика врезалась в сообщество четырех других. «Звук» от этого события разлетелся повсюду. Статья об этом только что опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Астрономы зафиксировали самую мощную ударную волну,...
      1399
      JeDi 20 ноября 19:52

      Чем будут заниматься в беспилотных автомобилях будущего?

      Надо признать, что красивые и радужные мечты фантастов частенько реализуются, но не совсем в том позитивном виде, в котором о них мечтают и их описывают. Кто его знает как будет использоваться виртуальная реальность, роботы и перемещения в пространстве и времени. Ну это слишком фантастические вещи. А вот например беспилотный автомобиль. Хоть мы и обсуждали уж...
      389
      JeDi 19 ноября 16:57

      Шестой полет Starship

      Сегодня ночью нас ждет очередное космическое шоу в виде нового полета Starship. И да, с одной стороны, они уже начинают восприниматься как что-то довольно обыденное. Но учитывая огромный размах системы, трансляции ее полетов пока что не дают заскучать. Плюс, SpaceX обычно добавляет новые задачи, создавая элемент интриги в стиле «получится или нет». Правда...
      890
      JeDi 18 ноября 17:45

      Индия объявляет о историческом запуске гиперзвуковой ракеты

      Индия провела испытательный запуск своей первой гиперзвуковой ракеты большой дальности, сообщило в воскресенье Министерство обороны, отметив, что страна вошла в небольшую группу государств, обладающих такими программами. Организация оборонных исследований и разработок — агентство при Министерстве обороны — провела испытания в субботу вечером на остр...
      235
      JeDi 8 ноября 17:24

      Галактика с тремя кольцами

      Работающие на телескопе «Субару» астрономы поделились изображением редкого объекта. Им удалось сфотографировать галактику с тремя кольцами. Для классификации галактик большинство астрономов используют т. н. последовательность Хаббла, предложенную еще в 1926 году. Согласно ней, галактики делятся на эллиптические, линзовидные и спиральные (с перем...
      530
      JeDi 5 ноября 16:50

      Зонд Parker готовится к финальному пролету Венеры

      Уже завтра зонд Parker Solar Probe (PSP) выполнит свой последний маневр в окрестностях Венеры. Это позволит ему выйти на финальную орбиту и побить собственный рекорд, став самым близким к Солнцу космическим аппаратом за всю историю. PSP был запущен в 2018 году. Он предназначен для изучения верхнего слоя солнечной атмосферы, называемого короной, и происх...
      264
      JeDi 29 октября 19:02

      Фиаско Boeing — США столкнулись с проблемами, пытаясь заменить корабли России

      США столкнулись с проблемами при отказе от услуг России по доставке астронавтов в космос. Такими данными поделился американский журналист Томас Блэк. Некоторое время назад стало известно о том, что американская корпорация Boeing рассматривает возможность продажи своего бизнеса, связанного с полетами в космос. Окончательного решения пока принято не было, но така...
      915
      JeDi 29 октября 16:29

      Телескоп Roman обзавелся коронографом

      Специалисты космического центра им. Годдарда успешно установили коронограф на телескоп Roman. В будущем с помощью этой технологии астрономы смогут заняться поисками обитаемых миров у других звезд. Телескоп Roman станет одной из космических обсерваторий нового поколения, которые должны будут прийти на смену «Хабблу» и «Джеймсу Уэббу»....
      171
      JeDi 28 октября 16:55

      Смотрим на «Рассвет»: чем Россия может ответить на заявленные США «высокосекретные системы РЭБ»

      Автор Telegram-канала «Старше Эдды» прокомментировал заявление США о том, что в 2025 году они получат оружие для подавления спутников. «Космические силы США через СМИ объявили о планах начать развёртывание в следующем году новой высокосекретной системы радиоэлектронной борьбы. Meadowlands предназначена для подавления российских ...
      1181
      JeDi 26 октября 14:00

      Boeing признаёт поражение перед SpaceX и выходит из битвы за космос

      Согласно сенсационной статье в Wall Street Journal, опубликованной 25 октября, Boeing рассматривает возможность продажи всей своей космической отрасли. В последние месяцы компания испытывает особые трудности, и в четверг стало известно, что новое соглашение с главным профсоюзом компании не было достигнуто. Этого соглашения ожидали, поскольку сотрудники завода в...
      447
      JeDi 22 октября 11:02

      Американская стартап-компания предлагает помощь состоятельным парам в проверке эмбрионов на IQ

      Американский стартап взимает с богатых родителей плату за ‘скрининг эмбрионов на IQ’ Американская стартап-компания предлагает помощь состоятельным парам в проверке эмбрионов на IQ с помощью спорной технологии, которая поднимает вопросы об этике генетического усовершенствования. Согласно видеозаписям, сделанным под прикрытием, компания H...
      218
      JeDi 21 октября 20:47

      WSJ с тревогой пишет о проблемах гигантов Boeing и Intel

      Крупнейшие американские корпорации переживают не самые лучшие времена. Несмотря на наличие дешевых энергоносителей и в целом более благоприятную ситуацию, чем в Европе, отраслевые флагманы терпят убытки и движутся к краху. Речь идет о главной американской авиастроительной корпорации Boeing и производителе процессоров и другой высокотехнологичной продукции Intel...
      871
      JeDi 21 октября 19:39

      "Роскосмос" заявил о неопознанных объектах возле отключившегося спутника Intelsat 33e

      Госкорпорация "Роскосмос" сообщила, что накануне российские специалисты обнаружили возле отключившегося европейского телекоммуникационного спутника Intelsat-33e около 20 неопознанных космических объектов. Как отмечается в Телеграм-канале госкорпорации, по расчетам российских специалистов, эти объекты появились 19 октября, когда компания...
      2860
      JeDi 21 октября 10:57

      Китай собирается начать покорение мирового рынка со своим собственным процессором GodSon

      Китай, чьи товары и так буквально заполонили большинство мирового рынка, собирается вступить в новую нишу. На этот раз амбициозные планы Китая коснулись области, в которой основными игроками являются такие известные компании, как Intel, AMD и ARM, область центральных процессоров для компьютеров различного назначения. А причиной, позволившей китайцам строить такие,...
      1157
      JeDi 18 октября 16:26

      ESA выделило деньги на предварительную разработку миссии к Апофису

      Европейское космическое агентство (ESA) подписало контракт стоимостью 63 млн евро с компанией OHB Italia SpA. Эти деньги будут потрачены на предварительную подготовку миссии Ramses, целью которой станет астероид Апофис. 13 апреля 2029 года астероид 375-метровый астероид Апофис пролетит на расстоянии 32 тысяч км от Земли. Это ближе, чем орбиты геостационарны...
      298
      JeDi 14 октября 16:33

      Вулканическая экзолуна у газового гиганта

      На сегодняшний день астрономам не удалось подтвердить существование ни одной экзолуны (так называют спутники экзопланет). Это связано с тем, что они слишком малы и тусклы, чтобы их могли обнаружить современные телескопы. Тем не менее, экзолуны могут выдавать косвенные признаки. Одними из них являются вулканические выбросы. Вулканы Ио, самого геологически активного те...
      244
      JeDi 10 октября 20:04

      Дуров впервые рассказал о создании «ВКонтакте» и роли брата Николая

      Дуров рассказал, что первые недели создавал «ВКонтакте» в одиночку: кодил по 20 часов подряд, после чего съедал ведро макарон с сыром. Он поделился сделанным выводом: «Сложных задач в этом мире нет — есть лишь множество мелких» Основатель Telegram Павел Дуров, которому сегодня исполнилось 40 лет, в своем канале впервые рассказал, ...
      795
      JeDi 7 октября 20:55

      Ученые обнаружили «отрицательное» время

      Группа квантовых физиков из Канады обнаружила необычную возможность частиц света — фотонов. Оказалось, что они могут как бы «отматывать» время назад. Правда лишь в особых условиях — при прохождении через облако охлажденных атомов. Время — назад Проводя эксперименты, ученые получили странные результаты. Проходя через охлажденн...
      1420
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика