Физики открыли, когда время может идти и быстрее, и медленнее одновременно

Физики предложили эксперимент, который мог бы впервые проверить одну из самых необычных идей квантовой теории — существование времени в состоянии суперпозиции, когда оно течет одновременно с разными скоростями. Работа была опубликована в журнале Physical Review Letters (PRL).

Авторы новой работы под руководством Игоря Пиковского предложили использовать для поиска подобных эффектов сверхточные атомные часы. Исследование проводилось совместно с учёными из Университета штата Колорадо и Национального института стандартов и технологий.

В квантовой механике объекты могут находиться одновременно в нескольких состояниях. Классический пример — мысленный эксперимент с котом Шрёдингера, который до наблюдения считается одновременно живым и мёртвым. По мнению исследователей, нечто подобное может происходить и со временем: одни и те же часы теоретически могут идти быстрее и медленнее одновременно.

Для проверки этой идеи ученые предлагают использовать ионные часы — устройства, в которых отдельные атомы охлаждаются практически до абсолютного нуля, а их состояние контролируется с помощью лазеров. Современные системы уже настолько чувствительны, что обнаруживают замедление времени, вызванное даже крошечными тепловыми колебаниями атомов.

Исследователи предполагают, что дальнейшее повышение точности позволит наблюдать еще более экзотические эффекты. Например, часы могут одновременно идти быстрее и медленнее, оставаясь при этом связанными со своим собственным квантовым движением.

"Физика по-прежнему полна фундаментальных загадок. Квантовые технологии дают нам новые инструменты для их исследования", - отметил Пиковский.