Квантовый мир оказался еще страннее, чем считалось

Новое исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, показывает, что квантовый мир обладает еще более странными свойствами, чем предполагалось ранее.

Ученые из Индийского института научного образования и исследований под руководством Ариджита Чаттерджи экспериментально подтвердили, что квантовые системы могут нарушать так называемую временную границу Цирельсона (Temporal Tsirelson's Bound, TTB) — предел, который ранее считался фундаментальным ограничением для квантовых систем.

Исследователи использовали ядерный магнитный резонанс (ЯМР) для управления кубитом — углеродным ядром в молекуле. Они создали квантовую схему, в которой частица одновременно следовала двум различным наборам инструкций движения, что назвали «суперпозицией унитарных преобразований».

Когда система эволюционировала под таким комбинированным движением, нарушение неравенства Леггетта-Гарга (Leggett-Garg inequality, LGI) значительно превысило предел TTB, подтвердив новый уровень квантовой странности.

«Это усиленное ненаблюдаемое поведение, измеряемое нарушением LGI за пределами TTB, увеличивается с ростом суперпозиции между унитарными преобразованиями», — отметили исследователи.

Важное практическое применение: суперпозиционное движение защищает от внешних шумов, которые обычно разрушают хрупкие квантовые состояния. Это открытие может помочь в создании более стабильных квантовых компьютеров, где декогеренция является одной из основных проблем.

Исследование опубликовано в Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/vydp-9qqq