Новости Думали, что стоят — оказалось, бегут: туннелирующие фотоны опровергли Бома

[NewsMaker]

Квантовые частицы двигаются вопреки всем интерпретациям.

---

---

Впервые ученым удалось измерить, с какой скоростью движутся Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся в «запрещённой» зоне — там, где классическая физика не допускает их существования. Исследование, Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся , показало: чем ниже энергия частицы, тем выше её скорость внутри потенциального барьера. Это открытие ставит под сомнение один из столпов альтернативной интерпретации Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся — бомовскую механику.

Эксперимент проводился в оптическом микрорезонаторе, где Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся ведут себя как двумерные массивные частицы. Инженеры создали систему из двух волноводов, между которыми могли туннелировать фотоны. Важно, что переход из одного волновода в другой происходил с известной скоростью — это и позволило превратить поперечный перенос в «часы», по которым исследователи измеряли продольную скорость фотонов.

Когда фотоны сталкивались с потенциальной ступенью — барьером, который должен был их полностью отражать, — часть из них проникала в него и экспоненциально затухала. Оказалось, что внутри барьера, где кинетическая энергия становится отрицательной, фотоны двигались тем быстрее, чем меньше была их энергия. Такая зависимость нарушает привычные представления: в классике или даже в бомовской интерпретации скорости частиц в этой зоне должны быть нулевыми.

Для проверки результатов авторы провели интерферометрический Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся . Он показал: фаза волновой функции в отражающей зоне практически не меняется — а значит, по Бому, частицы стоят на месте. Но измерения скорости через поперечный перенос говорят об обратном: движение есть, оно имеет определённую скорость и подчиняется универсальной зависимости.

Эта зависимость напоминает соотношение де Бройля, только для туннелирующих частиц: длина затухания волновой функции λ связана со Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся как v=ℏ/(mλ)v = \hbar / (m \lambda)v=ℏ/(mλ). Также на её основе удалось точно воспроизвести время пребывания частиц внутри барьера — так называемое dwell time, которое оказалось конечным и хорошо согласуется с предсказаниями стандартной квантовой механики.

Более того, если следовать бомовской интерпретации, частицы с нулевой фазой не могут входить в барьер: у них нет тока, а значит, они просто застывают. Но наблюдения противоречат этому: частицы входят, движутся и выходят обратно, несмотря на отсутствие фазового градиента. А значит, бомовская картина, в которой движение определяется только фазой, не описывает реальные процессы при Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся отражении.

Исследование не только вносит вклад в давний спор о времени туннелирования, но и показывает: амплитуда волновой функции — не просто вспомогательный элемент, а полноценный индикатор движения. Это может повлиять на будущее теоретической Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся , особенно в вопросах интерпретации квантовой теории и поиске альтернатив стандартной модели.