Физики сделали квантовую связь меж фотонами, разделёнными временем и местом

Невзирая на то, что это явление описывается теориями квантовой механики и доказывается экспериментально, почти все учёные относятся к нему скептически. Этот раскол в научном мире произошёл ещё с момента спора Альберта Эйнштейна и Нильса Бора. Эйнштейн говорил, что квантовая запутанность - мысль очень абсурдная не имеет ничего общего с реальностью и наблюдениями. Он называл это «призрачным взаимодействием» (spooky action), так как данная теория шла вразрез с его утверждением о непреодолимости скорости света.

Сейчас учёные из Израиля экспериментально доказали, что может быть сделать пару фотонов, имеющих квантовую связь, даже ежели они не есть в одно и то же время. Другими словами, к тому удивительному факту, что схожая связь работает даже на большом расстоянии (хоть все 13,8 млрд световых лет), добавляется ещё и временное разделение. Выходит, что связь 2-ух частиц так сильна, что их может делить и время, и место, а квантовая связь всё равно будет действовать.

Квант света, он же фотон (который сразу представляет собой и частичку, и волну) быть может поляризован и, на самом деле, может принимать два состояния: вертикальной и горизонтальной поляризации. Запутанность возникает, ежели имеются парные фотоны, любой из которых быть может или горизонтально, или вертикально поляризованным. Их квантовая связь проявляется последующим образом: ежели измерить состояние 1-го фотона, то можно с уверенностью огласить, что состояние его пары будет противоположным. Другими словами, ежели частичка, характеристики которой мы может выяснить, поляризована вертикально, то парная частичка, находящаяся хоть на другом конце Вселенной, будет поляризована горизонтально, и напротив.

Спец по квантовой оптике Эли Мегидиш (Eli Megidish) и его сотрудник Хагай Айзенберг (Hagai Eisenberg) из Еврейского института в Иерусалиме сделали квантовую связь меж 2-мя фотонами, которые не существовали сразу.

Они начали со схемы, известной как «обмен запутанностями» (entanglement swapping). Для этого они два раза направили луч лазера на особый кристалл, чтоб получить две пары фотонов. Приобретенные частички обозначили цифрами: пара 1 и 2, пара 3 и 4. Сначало частички 1 и 4 не имели квантовой связи, но она обязана была показаться, как учёные установили бы запутанность меж фотонами 2 и 3.

«Проекционное измерение» параметров одной из частиц вызывает возникновение определённого её состояния, также изменение состояния парной частички на противоположное, как в случае с вертикальной и горизонтальной поляризацией. Таковым образом, даже ежели фотоны 2 и 3 не были вначале запутаны, путём измерений физики дали одному из их одно состояние из 2-ух, а его «напарнику» - противоположное.

Хоть какое измерение вызывает запутанность фотонов, даже ежели при всем этом происходит разрушение 1-го из их. Итак, ежели разглядывать лишь тот вариант, при котором частички 2 и 3 оказываются в одном и том же состоянии, то фотоны 1 и 4 автоматом оказываются запутанными опосля измерений. Для наилучшего осознания можно привести обычный пример: ежели у вас есть цепь из четырёх звеньев, то при соединении её последних звеньев, серединные также оказываются связанными.

Чтоб сделать квантовую запутанность меж фотонами 1 и 4, которые даже не существовали в один и этот же момент, Айзенберг и его коллеги для начала запутали фотоны из пары 1 и 2, а потом измерили поляризацию фотона 1 обыденным методом. Потом уже физики «связали» частички 3 и 4 и произвели «проекционные измерения». Крайним шагом исследователи измерили поляризацию фотона 4. И даже при условии того, что фотоны 1 и 4 никогда не сосуществовали, квантовая запутанность всё равно проявлялась меж ними, докладывают учёные в препринте статьи на веб-сайте arXiv.org.

Айзенберг говорит, что даже в критериях теории относительности, где два наблюдающего, передвигающиеся с разной скоростью, по-разному воспринимают последовательность событий во времени, ни какой-то из них не произнесет, что частички 1 и 4 из его опыта когда-то существовали сразу.

«Наш опыт указывает, что не совершенно разумно считать квантовую запутанность каким-то настоящим физическим явлением. Так как два фотона никогда не существовали сразу, нереально утверждать, что меж ними была связь в какой-нибудь момент времени», - ведает Айзенберг.

Физик из Венского института Антон Цайлингер (Anton Zeilinger) считает, что опыт его израильских коллег в очередной раз обосновывает, как неустойчивы концепции квантовой механики. «Квантовые эффекты имеют не достаточно общего с тем, что мы смотрим в настоящей жизни каждый день», - говорит он.

И всё же прогресс в области квантовой механики может в корне поменять обычную для нас жизнь. Например, на базе исследования Айзенберга и его коллег можно будет сделать неразрывную сокрытую связь меж 2-мя юзерами, находящимися на большом расстоянии друг от друга. Юзеру на другом конце «провода» не надо будет ожидать, пока передаётся информация: изменение состояния противоположного фотона одномоментно вызовет изменение и его пары. Цайленгер также надеется, что такие опыты сумеют воодушевить создателей квантовых компов на усовершенствование технологий.





Ученые ЦЕРНа отыскали новейший механизм остывания климата

Специалисты окрестили основной вред от аспирина