В статье, опубликованной 8 августа в Physical Review A, журнале Американского физического общества, Хобсон утверждает, что явление, известное как «нелокальность», является ключом к пониманию проблемы измерения, проиллюстрированной «котом Шредингера»."
В 1935 году лауреат Нобелевской премии Эрвин Шредингер использовал пример кошки в закрытом ящике, чтобы проиллюстрировать главный парадокс квантовой физики: микроскопические частицы, такие как электроны, фотоны или атомы, могут существовать в двух квантовых состояниях одновременно.
Эти состояния известны как "суперпозиции."
«Измерение в квантовой физике означает использование какого-то крупномасштабного макроскопического устройства, такого как счетчик Гейгера, чтобы узнать что-то о квантовом состоянии микроскопической системы, такой как атом или отдельный фотон», – сказал Хобсон. «Квантовая теория, кажется, подразумевает, что если вы подключите микроскопическую систему к крупномасштабному измерительному устройству, которое различает два различных состояния микроскопической системы, то счетчик Гейгера также будет« запутан »в суперпозицию существующих в двух одновременных состояния. Однако это то, что мы никогда не наблюдаем и это неприемлемо."
Используя иллюстрацию Шредингера, Хобсон сказал, что кошка играет роль счетчика Гейгера, который подключен к радиоактивному ядру, чтобы определить распавшееся или нераспавшееся состояние ядра. «Живая кошка» будет макроскопическим сигналом нераспавшегося ядра, а «мертвая кошка» – макроскопическим сигналом распавшегося ядра. По его словам, квантовая теория, по-видимому, утверждает, что кошка должна быть запутана в суперпозиции, состоящей одновременно из мертвых и живых.
Вместо этого Хобсон пишет в своей статье, что квантовое состояние кошки «запутано» с состоянием атома, подразумевая, что между ними существует важное «нелокальное отношение» или мгновенное действие на расстоянии. Согласно нелокальности, если любые два запутанных объекта отправляются в противоположных направлениях и состояние одного из них изменяется, второй мгновенно изменяет свое состояние в ответ, независимо от того, насколько далеко друг от друга могут находиться эти два объекта. Хобсон цитирует прямые экспериментальные данные, подтверждающие его анализ, из экспериментов, проведенных в 1990 году и включавших нелокальное наблюдение запутанных пар фотонов.
«Странно то, что действие происходит мгновенно, и у них нет времени, чтобы свет, электромагнитный сигнал или радиосигнал установили связь между ними», – сказал Хобсон. "Это единый объект, который ведет себя как единый объект, но находится в двух разных местах.
Неважно, какое расстояние между ними.
По его словам, это явление необходимо учитывать для решения проблемы измерения.
Это означает, что кошка Шредингера больше не считается живой и мертвой. Вместо этого оно мертво, если ядро распадается, и живое, если ядро не распадается, как и следовало ожидать.
По словам Хобсона, с 1978 года три предыдущих опубликованных анализа предлагали аналогичные решения проблемы измерения, но более ранние решения в то время были мало замечены, и дебаты продолжались, «что привело к путанице и даже к псевдонаучным заявлениям о последствиях квантовой физики. ," он сказал.
"Важно разобраться в основах квантовой физики", – сказал Хобсон. "Этой теории уже более века, и эти идеи были там, но они не были замечены или приняты достаточно серьезно. Я надеюсь, что это решение проблемы измерения теперь будет принято сообществом квантовых фондов."