В. Плага
The many-worlds interpretation of quantum mechanics predicts the formation of distinct parallel worlds as a result of a quantum mechanical measurement. Communi-cation among these parallel worlds would experimentally rule out alternatives to this interpretation. A procedure for “interworld” exchange of information and energy, using only state of the art quantum optical equipment, is described. A single ion is isolated from its environment in an ion trap. Then a quantum mechanical measurement with two discrete outcomes is performed on another system, resulting in the formation of two parallel worlds. Depending on the outcome of this measurement the ion is excited from only one of the parallel worlds before the ion decoheres through its interaction with the environment. A detection of this excitation in the other parallel world is di-rect evidence for the many-worlds interpretation. This method could have important practical applications in physics and beyond.
Многомировая интерпретация квантовой механики предсказывает образование различных параллельных миров как результат квантово-механического эксперимента. Связь между этими параллельными мирами могла бы стать экспериментальным исключением иных альтернатив этой интерпретации. Описывается процедура «межмирового» обмена информацией и энергией, включая единственное состояние искусственного квантового оптического оборудования. Одиночный ион изолирован от окружающей среды в ионной ловушке. Затем в другой системе осуществляется квантово-механический эксперимент с двумя дискретными результатами, свидетельствующими о формировании двух параллельных миров. В зависимости от результата этого эксперимента ион возбуждается только от одного из параллельных миров перед тем, как ион декогерирует из-за взаимодействия с окружающей средой. Обнаружение этого возбуждения в другом параллельном мире есть прямое доказательство многомировой интерпретации. Этот метод может иметь важные практические приложения в физике и других науках.
Научные противники многомировой интерпретации квантовой механики обычно объясняют свое неприятие этой теории тем, что она способна объяснить все что угодно, но, тем не менее, прямой экспериментальной проверке не поддается в принципе. Если произошло ветвление, и образовалась новая ветвь альтерверса, то не существует способа получить об этом реальную информацию, это не позволяет произошедшая в момент ветвления декогеренция волновой функции. Если же теория в принципе не поддается проверке, то нельзя считать такую теорию правильной. Возражение выглядит убедительным, но, тем не менее, является несостоятельным, поскольку к настоящему времени предложен уже не один способ именно экспериментальной проверки реальности ветвлений. Один из способов обсуждает немецкий физик Р. Плага в предлагаемой вниманию посетителей сайта статье «Программа экспериментальной проверки многомировой интерпретации квантовой механики». Опыт строится на предположении о том, что изолированный ион, чье состояние меняется в результате эксперимента, начинает взаимодействовать с окружающей средой не мгновенно, а спустя некоторое время. В течение этого времени волновая функция лишь частично является декогерированной, то есть, в этом интервале времени (автор называет его «временем декогеренции») два мира друг с другом взаимодействуют, может происходить обмен энергией и информацией. В предлагаемом эксперименте измеряется именно время декогеренции волновой функции измеряемой системы. Автор показывает, что технически возможно построить систему, в которой время декогеренции будет макроскопическим. В течение времени декогеренции энергия сохраняется не в каждой из ветвей многомирия, но в многомирии в целом. В каждой же ветви может быть зафиксировано «исчезновение» или «возникновение» энергии. Однако после того, как время декогеренции истекает, энергия системы становится в точности такой же, какой была до начала эксперимента. Коммуникации между возникающими параллельными ветвями не нарушают никаких известных физических принципов. Конкретное время декогеренции может, как показывает Плага, достигать не только секунд, но даже многих лет.