Forskere har nettopp tatt det første bildet av fenomenet som ble kalt "nifs handling på avstand" av Albert Einstein. Dette fenomenet, kalt kvanteforvikling, beskriver en situasjon der partikler kan forbli koblet slik at de fysiske egenskapene til den ene vil påvirke den andre, uansett avstand (til og med miles) mellom dem.
Einstein hatet ideen, siden den krenket klassiske beskrivelser av verden. Så han foreslo en måte som sammenfiltring kan eksistere sammen med klassisk fysikk - hvis det eksisterte en ukjent, "skjult" variabel som fungerte som en budbringer mellom paret med sammenfiltrede partikler, og holdt skjebnene sammenflettet.
Det var bare ett problem: Det var ingen måte å teste om Einsteins syn - eller det fremmede alternativet, der partikler "kommuniserer" raskere enn lysets hastighet og partikler ikke har noen objektiv tilstand før de ble observert - var sant. Til slutt, på 1960-tallet, kom fysikeren Sir John Bell med en test som motbeviser eksistensen av disse skjulte variablene - noe som vil bety at kvanteverdenen er ekstremt rar.
Nylig brukte en gruppe ved University of Glasgow et sofistikert system med lasere og krystaller for å fange det første bildet av kvanteforviklinger som bryter et av det som nå er kjent som "Bells ulikheter."
Dette er "den sentrale testen for kvanteforviklinger," sa seniorforfatter Miles Padgett, som innehar Kelvin-stolen for naturfilosofi og er professor i fysikk og astronomi ved University of Glasgow i Skottland. Selv om folk har brukt kvanteforviklinger og Bells ulikheter i applikasjoner som kvanteberegning og kryptografi, "er dette første gang noen har brukt et kamera for å bekrefte."
For å ta bildet måtte Padgett og teamet hans først sammenfiltrere fotoner, eller lette partikler, ved hjelp av en velprøvd metode. De slo en krystall med en ultrafiolett (UV) laser, og noen av disse fotonene fra laseren brøt sammen i to fotoner. "På grunn av bevaring av både energi og fart, blir hver resulterende parfoton sammenfiltret," sa Padgett.
De fant ut at de sammenfiltrede parene var korrelert, eller synkroniserte, langt oftere enn du kan forvente om en skjult variabel var involvert. Med andre ord, dette paret krenket Bells ulikheter. Forskerne knipset et bilde ved hjelp av et spesielt kamera som kunne oppdage individuelle fotoner, men tok bare et bilde da et foton ankom med sin sammenfiltrede partner, ifølge en uttalelse.
Dette eksperimentet "viser at kvanteeffekter endrer typene bilder som kan tas opp," sa han til Live Science. Nå jobber Padgett og teamet hans for å forbedre billedytelsen til mikroskopet.
Resultatene ble publisert 12. juli i tidsskriftet Science Advances.
