Austria ja Kanada kvantfüüsikud välistasid hiljuti eksperimentaalselt kõrgemat järku interferentsi olemasolu ning kinnitasid seega ühe kvantfüüsika põhiaksioomi – Borni postulaadi – kehtivuse.
Borni postulaat on üks kvantmehaanika võtmeseadusi ning näeb ette, et interferents tekib tõenäosuste paaridena. Kõrgemat järku interferentside teke on välistatud. Siiani ei olnud seaduse kehtivust aga eksperimentaalselt tõestatud, mistõttu professor Gregor Weihsi juhitud uurimisgrupp Innsbrucki ning Waterloo Ülikooli teadlastest kontrollis Borni postulaadi kehtivust kolme pilu eksperimendis, vahendab sciencedaily.com.
Kolme piluga interferentsikatse. Pilt: Graphic by IQC
,,Kolmandat järku interferentsi võimalikkusel oleks suured teoreetilised tagajärjed – see raputaks kvantmehaanika pahupidi,” selgitas Weihs. Katset ajendas maailma teadlaste soov üldistada kas kvantmehaanikat või gravitatsiooni – kaht tänapäeva füüsika alustala – luues kooskõlaline, kõiki vastasmõjusid sisaldav ühtne füüsikateooria. ,,Meie eksperiment nurjab need püüdlused taaskord,” naljatas ta.
Weihsi uurimisgrupp uurib uusi valgusallikaid, millede abil saaks edastada kvantinformatsiooni. Nad valmistasid uue, korraga üht footonit välja andva valgusallika, mis oligi Borni seaduse kehtivust kontrolliva katse aluseks. Footonid saadeti teele õhukese terasplaadi suunas, millesse oli lõigatud kolm mikromeetri laiust pilu. Mõõtmised tehti pilusid ükshaaval sulgedes, saades nii kaheksa erinevat kombinatsiooni. Nii saadud andmeid kasutati Borni seaduse kehtivuse kinnitamiseks tehtavates arvutustes. ,,Tegelikkuses oli katse väga lihtne ning me olime väga üllatunud saades teada, et keegi seesugust katset enne meid polnud üritanud läbi viia,” sõnas Weihs.
Siiski valmistasid teadlastele palju probleeme mõõtmisvead, mis aga pärast kaheaastast nuputamist ületada suudeti. ,,Meie mõõtmised näitavad, et me suudame kolmandat järku interferentsi olemasolu välistada kuni kindla piirini,” ütles ta. Järgmisena on teadlastel plaanis täiustatud katses seda piiri tunduvalt alandada.
Teadusartikkel “Ruling Out Multi-Order Interference in Quantum Mechanics“