Знаменитый кот Шрёдингера являет собой давнюю дилемму квантовой механики: он всё-таки жив или мёртв? Исследователи из Университета Квинсленда совершили крупный прорыв в ответе на этот вопрос.

Используя четырёхмерные состояния фотонов и чрезвычайно точные измерения, они сумели исключить распространённый взгляд на кота как на живого либо мёртвого в силу незнания его точного состояния.

Как и все объекты в квантовой физике, кот Шрёдингера описывается волновой функцией.

Доктор Алессандро Федрицци из Школы математики и физики Университета Квинсленда поясняет, что хотя волновая функция и является ключевым инструментом для описания физических систем в квантовой механике, учёным до сих пор неясно, что она на самом деле из себя представляет.

«Представляет ли она лишь наше ограниченное знание о реальном состоянии системы, или она напрямую коррелирует с этой реальностью? И существует ли объективная реальность вообще?», спрашивает доктор Федрицци.

Этот спор оставался чисто теоретическим на протяжении многих десятилетий, прежде чем три команды квантовых физиков – включая соавторов исследования доктора Сирил Бранчиард и доктора Эрика Кавальканти – сумели предложить эксперимент для ответа на него.

«Новый подход проверяет, могут ли конкурирующие интерпретации волновой функции объяснить то, почему мы не можем точно определить отдельные квантовые состояния – что является ключевой особенностью квантовой механики», рассказывает ведущий автор исследования Мартин Рингбауэр. «И наши результаты говорят о том, что если объективная реальность существует – то волновая функция напрямую её отражает».

Другими словами, кот Шрёдингера действительно одновременно и жив и мёртв.

По мере того, как будут совершенствоваться методы измерения, у физиков останется всего две возможных интерпретации волновой функции: либо она полностью реальна, либо нереально вообще ничего.