Даже самые простые эксперименты в области квантовой физики требуют высококачественных лазеров, сверхнизких температур, глубокого вакуума, наличия магнитных полей и многого другого, что выливается в виде лабораторий, буквально загроможденным сложнейшим и крайне дорогостоящим научным оборудованием. Из-за этого только считанные высшие учебные заведения в мире могут позволить себе включение в программу подготовки студентов проведение экспериментов и лабораторных работ в области квантовой физики. Однако, даже такую сложную область науки, как квантовую физику можно сделать доступной для широкой общественности.

И это стало возможным благодаря работе специалистов и программистов исследовательской группы квантовой нанофизики из Венского университета, возглавляемой Маркусом Арндтом (Markus Arndt).

Данная группа разработала первые в мире полностью функциональные и фотореалистичные виртуальные лаборатории, при помощи которых студенты ВУЗов, ученики школ и просто интересующиеся люди смогут получить возможность самостоятельного проведения экспериментов при помощи уникального научного оборудования.

Рис. 1.

Путь обучения квантовой физике проводит обучаемых через мир делокализованных сложных молекул. А начало обучения производится при помощи вводного курса и серии простейших лабораторных экспериментов, которые позволяю учащимся произвести первое погружение в тайны мира квантовой механики. В разработке виртуальных квантовых лабораторий было учтено мнение задействованных в этом деле студентов и учеников средних школ, благодаря чему у программы имеется простой и интуитивно понятный интерфейс, а ее использование даже не требует наличия углубленных знаний в некоторых областях физики.

Рис. 2.

Эксперименты, производимые в виртуальных лабораториях, обеспечат изучение ряда фундаментальных понятий и применение законов квантовой механике при некоторых манипуляциях с наночастицами и большими молекулами, макромолекулами.

Только в последние годы ученые проверили в реальных экспериментах свойства дуализма некоторых частиц, позволяющих рассматривать эти частицы как волновые пакеты, с одной стороны, так и традиционные частицы, с другой стороны. И теперь каждый может убедиться в этом сам, произведя собственный эксперимент в виртуальной лаборатории.

В настоящее время самая первая и «облегченная» версия виртуальной лаборатории, которая доступна в онлайн-режиме, демонстрируется на одном из интерактивных стендов выставки «Das Wissen der Dinge», проходящей в венском Музее естествознания (Natural History Museum Vienna). Позже будет проведен ряд демонстраций системы в рамках передвижной выставки «Wirkungswechsel», а еще позже, после некоторых доработок системы, ее наиболее полная версия будет помещена на специальные выделенные сервера и станет доступной для использования всеми желающими.