Fizycy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) dokonali niezwykłego odkrycia, wykazując, że małe krople oleju poruszające się w wibracyjnej cieczy wykazują zachowania podobne do zjawisk kwantowych. Badanie, prowadzone przez Johna Busha, dynamika płynów, i fizyka Valeri Frumkina, nawiązywało do słynnego kwantowego eksperymentu myślowego zwanego testem bomby Elitzura-Vaidmana.

W eksperymencie tym, foton jest dzielony na dwa stany, z których jeden może napotkać „bombę” – metaforę obiektu, który może zniszczyć superpozycję poprzez absorpcję fotonu. Jeśli foton opuści układ, oznacza to, że nie napotkał bomby. Magia fizyki kwantowej polega na tym, że stan podzielonego fotonu po ponownym połączeniu może również wskazywać, czy bomba była obecna, nawet jeśli foton podążył inną ścieżką i nie „detonował” bomby.

W eksperymencie z MIT zamiast fotonów użyto kropli oleju, a powstałe fale cieczy działały jak superpozycje prawdopodobieństwa. Jeśli te rozchodzące się fale trafiały na bombę, wpływało to na kroplę, gdy oba kanały znowu się łączyły, nawet jeśli kropla podążyła inną ścieżką.

Eksperyment ma więcej wspólnego z tzw. teorią fal pilotujących w fizyce kwantowej, gdzie wzajemnie oddziałujące fale kierują cechami obiektu. Statystycznie, klasyczny eksperyment zgadzał się z testem bomby Elitzura-Vaidmana.

To odkrycie stanowi pomost między stałym, pewnym światem fizyki klasycznej a mniej pewnym i bardziej nieokreślonym światem kwantowym. Pomaga to zrozumieć, dlaczego kwantowe zachowania, takie jak fale możliwości, wydają się „zapadać” w dyskretne stany.

John Bush z MIT podsumowuje: „Mamy tutaj klasyczny system, który daje te same statystyki, co w kwantowym teście bomby, uważanym za jeden z cudów świata kwantowego. Okazuje się, że zjawisko to wcale nie jest takie cudowne”.

Źródło: Physical Review A