"Spooky" kvantni zaplet je bil nazadnje ujet v osupljivi fotografiji

Pin
Send
Share
Send

Znanstveniki so pravkar posneli prvo fotografijo pojava, ki ga je Albert Einstein poimenoval "grozovita akcija na daljavo". Ta pojav, imenovan kvantno zapletanje, opisuje situacijo, ko lahko delci ostanejo povezani, tako da fizične lastnosti ene vplivajo na drugo, ne glede na razdaljo (tudi kilometrov) med njimi.

Einstein je zamisel sovražil, saj je kršil klasične opise sveta. Zato je predlagal en način, da bi lahko zapletanje soobstajalo s klasično fiziko - če bi obstajala neznana, "skrita" spremenljivka, ki je delovala kot glasnik med parom zapletenih delcev, pri čemer je bila njihova usoda prepletena.

Obstajala je le ena težava: ni bilo mogoče preizkusiti, ali je Einsteinov pogled - ali tuja alternativa, v kateri delci "komunicirajo" hitreje od hitrosti svetlobe in delci nimajo objektivnega stanja, dokler jih ne opazimo - resničen. Končno je v šestdesetih letih prejšnjega stoletja fizik Sir John Bell pripravil test, ki ovrže obstoj teh skritih spremenljivk - kar bi pomenilo, da je kvantni svet izjemno čuden.

Pred kratkim je skupina na univerzi v Glasgowu uporabila prefinjen sistem laserjev in kristalov, da je posnela prvo fotografijo kvantnega zapleta, ki krši eno od, kar je danes znanih kot "Bell-ove neenakosti."

To je "ključni test kvantnega zapletanja," je dejal starejši avtor Miles Padgett, ki ima Kelvinski stolček za naravno filozofijo in je profesor fizike in astronomije na univerzi v Glasgowu na Škotskem. Čeprav so ljudje uporabljali kvantno zapletenost in Bellove neenakosti v aplikacijah, kot sta kvantno računalništvo in kriptografija, "je to prvič, da je kdo potrdil uporabo kamere."

Padgett in njegova ekipa so morali najprej fotografirati fotone ali svetlobne delce, da bi fotografirali, s preizkušeno in resnično metodo. Udarili so v kristal z ultravijoličnim (UV) laserjem, nekateri fotoni iz laserja pa so se razšli na dva fotona. "Zaradi ohranitve energije in trenutka se vsak nastali par fotonov zaplete," je dejal Padgett.

Ugotovili so, da sta zapletena para korelirana ali sinhronizirana veliko pogosteje, kot bi pričakovali, če bi bila vpletena skrita spremenljivka. Z drugimi besedami, ta par je kršil Bellove neenakosti. Raziskovalci so posneli sliko s posebno kamero, ki bi lahko zaznala posamezne fotone, fotografirali pa so jo šele, ko je foton prispel s svojim zapetim partnerjem, piše v izjavi.

Ta poskus "kaže, da kvantni učinki spreminjajo vrste slik, ki jih je mogoče posneti," je povedal za Live Science. Sedaj Padgett in njegova ekipa delajo na izboljšanju slikovnih lastnosti mikroskopa.

Rezultati so bili objavljeni 12. julija v reviji Science Advances.

Pin
Send
Share
Send