Группа ученых из Института им. Нильса Бора (Дания) и Мадридского университета Комплутенсе (Испания) показала, что теории, которые будут «более полны», чем квантовая механика, противоречат основополагающему принципу локальности.

Нильс Бор и Альберт Эйнштейн в 1925 году.

Споры о природе квантовой механики продолжаются с момента ее появления. Вероятностное описание, которое дает эта теория в своей копенгагенской интерпретации, не устраивало Альберта Эйнштейна; он считал, что результаты определения любых измеримых параметров физической системы должны задаваться ее состоянием до измерения. В 1927 году на Сольвеевском конгрессе в Брюсселе ученый выступил с критикой копенгагенской интерпретации, однако один из ее авторов, Нильс Бор, сумел найти контраргументы, указав на несоответствия и пробелы в рассуждениях оппонента.

В 1935 году Эйнштейн предпринял очередную попытку доказать неполноту квантовой механики, опубликовав условия знаменитого мысленного эксперимента, который называют парадоксом Эйнштейна — Подольского — Розена. Лишь через несколько десятилетий ирландский физик Джон Белл предложил надежный экспериментальный способ разрешения этого парадокса, и в 1982 году француз Ален Аспе провел серию таких опытов на достаточном уровне точности. В результате выяснилось, что «полная» квантовая механика, какой ее понимали Эйнштейн, Подольский и Розен, противоречит опытным данным и принципу локальности. Все это привело к значительному росту популярности традиционной копенгагенской интерпретации.

Европейские ученые рассмотрели вопрос о существовании теории, несколько «более полной», чем квантовая механика, но все же соответствующей принципу локальности. Результаты всех проведенных ими вычислений сводятся к одному: возможности построить такую теорию нет. «Наши результаты закрывают старую дискуссию и служат напоминанием для авторов новых работ, которые должны расширять квантовую механику, — резюмируют исследователи. — Очевидно, поиски теорий, избавляющихся от вероятностного описания, обречены на провал».

Полная версия отчета опубликована в журнале Physical Review Letters; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам Института им. Нильса Бора.