Ajándékozz éves hvg360 előfizetést!
A Glasgow-i Egyetem tudósainak sikerült rögzíteni a kvantum-összefonódást, amit Einstein elutasított.
A kvantummechanika egyik alapvető jelenségeként tartják számon az úgynevezett kvantum-összefonódást. A meglehetősen bonyolult fogalom lényege nagyjából annyi, hogy két kvantum kvantumállapota között összefüggés van, függetlenül attól, hogy mekkora távolság van közöttük.
Ez azért lényeges, mert egy kvantumnak egészen addig bármilyen állapota lehetséges, amíg azt meg nem mérjük. Az összefonódásnak köszönhetően azonban nemcsak az egyik kvantum állapotáról szerzünk tudomást, hanem a párjáéról is.
Nagyon leegyszerűsített példával élve: tegyük fel, hogy van két diák a Föld két pontján, akik egyszerre mennek iskolába, ugyanazzal az uzsonnás dobozzal. Csak annyit tudunk, hogy a dobozban alma van, ami lehet piros és zöld is, de az biztos, hogy a kettőben nincs ugyanolyan alma. Egészen addig nem tudjuk, hogy milyen színű alma van a dobozokban, amíg ki nem nyitjuk az egyiket – ám ha kinyitottuk, azonnal eldől az is, hogy a Föld másik pontján lévő uzsonnás dobozban milyen színű az alma.
Egyszóval a kvantum-összefonódásnak már az elmélete is igen bonyolult, a Glasgow-i Egyetem tudósainak azonban a világon elsőként
sikerült lefotózniuk egy ilyen összefonódást,
ami legalább akkora dolog, mint elkészíteni egy fotót egy fekete lyukról.
A Bell-egyenlőtlenség lényegében azt hivatott eldönteni, hogy Albert Einsteinnek vagy Niels Bohrnak van-e igaza. Einstein szerint mivel a fénynél semmi sem terjedhet gyorsabban, nem lehetséges, hogy az összefonódott kvantumok megosszák egymással állapotukat, Bohr szerint azonban ez történik. John Stuart Bell ennek eldöntésére alkotott egy egyenletet, a Bell-egyenlőtlenséget, ami ha sérül, akkor az a kvantum-összefonódás létezését bizonyítja. |
A Scientific Advances című tudományos lapban megjelent beszámoló szerint a fotón két, egymással kapcsolatban álló foton látható, amelyek megosztják egymással a fizikai állapotukat – vagyis összeköttetésben vannak. A képen a Bell-egyenlőtlenség megsértését rögzítették, ami bizonyíték a kvantum-összefonódás létezésére.
Ahhoz, hogy a kép sikerüljön, egy olyan rendszert alkottak meg, amelyben egy kvantum fényforrás összefonódott fotonokat "lőtt ki" magából. Ezek aztán olyan folyadékkristályos anyagon haladtak át, amely képes a foton állapotát befolyásolni. Az egész "jelenetet" pedig egy olyan kamerával rögzítették, ami képes felismerni az összefonódást.
A jelenséget egyébként olyan területeken alkalmazzák a tudósok, mint például a kvantumszámítás – képet készíteni róla azonban eddig még soha nem sikerült. Most viszont igen, amitől a tudósok azt remélik, segíthet a kvantumszámítás terén, és újfajta képalkotó módszerek kidolgozását is lehetővé teszi.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.
