14. 2. 2017 – 7.05

Zbritoff enih in drugih fotonov

Audio file

Skupina raziskovalk in raziskovalcev z MIT in dunajske univerze je v preizkusu Bellove neenakosti uporabila svetlobo z zvezd, oddaljenih 600 svetlobnih let. S tem so omejili vpliv svobode izbire na izid meritev, s čimer so zaprli eno izmed vrzeli Bellovega teorema.

Tudi splošni javnosti je že dolgo znano, da si fiziki in fizičarke zaradi kvantne mehanike še vedno pulijo brade, saj v vedi o najmanjših gradnikih sveta intuicije, ki jih imamo o makroskopskem svetu, pogosto odpovejo. Posebej veliko sivih las je fizikom povzročil pojav kvantne prepletenosti, v angleščini poznan kot quantum entanglement.

Teorija kvantne mehanike v klasičnem smislu ni deterministična. To pomeni, da četudi poznamo popoln opis stanja nekega delca, to je njegovo valovno funkcijo, ne moremo z gotovostjo predvideti, kaj se bo z njim zgodilo v naslednjem trenutku. Vse, kar nam rešitev valovne enačbe prinese, so verjetnosti za določen izid meritve neke lastnosti delca, kot so na primer njegov položaj ali polarizacija.

Kvantna prepletenost pa v že tako ne-intuitivno teorijo prinese dodaten zaplet. Če namreč dva delca prepletemo, in nato vsakemu posebej izmerimo določeno lastnost, ugotovimo, da so izidi močno korelirani. Povedano drugače, iz meritve lastnosti enega delca z veliko gotovostjo sklepamo o izidu meritve iste lastnosti na drugem delcu.

Kvantna prepletenost je mučila Einsteina, ki je dokazal, da je kvantno-mehanski opis sveta v nasprotju s predpostavkama lokalnosti - noben fizikalni vpliv ne more potovati hitreje od svetlobe, in realizma - objekti in njihove merljive lastnosti obstajajo neodvisno od meritve. Leta 1964 pa je John Stewart Bell pokazal, da nobena od teorij, ki ohrani lokalnost in realizem, kolektivno poznanih kot teorije lokalnih skritih spremenljivk, ne more v celoti nadomestiti kvatne mehanike.

Pri tem je podal tudi kvantitativno oceno maksimalne korelacije med meritvami lastnosti prepletenih delcev, če bi njihovo stanje lahko opisala teorija lokalnih skritih spremenljivk. Identificira tudi režime, ali vrzeli, pod katerimi bi še vedno bilo izide mogoče opisati s teorijo lokalnih skritih spremenljivk.

Skupini je v poskusu uspelo izločiti tako imenovano vrzel svobodne izbire, po kateri bi na rezultate meritev lahko nekako vplivala odločitev raziskovalcev, katere lastnosti delcev bodo merili. Zato so zasnovali poskus, v kateri je nastavitve za meritev izbrane lastnosti prepletenih fotonov določila valovna dolžina svetlobe z zvezd, od zemlje oddaljenih 600 svetlobnih let. V preteklih eksperimentih je bil čas možnega vpliva skritih spremenljivk omejen na nekaj mikrosekund, v omenjenem poskusu pa je skupini uspelo mejo zvišati za kar 16 redov velikosti.



Horoskopu nič bolj ne verjame vajenec Marko

Aktualno-politične oznake

Dodaj komentar

Komentiraj

Z objavo komentarja potrjujete, da se strinjate s pravili komentiranja.