Det første nogensinde fotografi af kvanteforvikling

Fysik fra det skotske universitet i Glasgowrapporteret om eksperimentet, hvor videnskabsmænd var i stand til at få det første fotografi nogensinde af kvanteforvikling af partikler. Fænomenerne efter fysikens standarder er så underlige, at selv den store videnskabsmand i det 20. århundrede, Albert Einstein, kaldte ham "en frygtelig handling på afstand". Opfyldelsen af ​​skotske forskere er meget vigtig for udviklingen af ​​nye teknologier. Hvorfor? Lad os finde ud af det.

Hvad er kvanteforvikling?

For at sige det enkelt, kvantesammenfiltring er et fænomen, hvor staten af ​​to eller flere objekter, normalt partikler, kan være indbyrdes afhængige, uanset deres afstand fra hinanden. Med andre ord, selvom vi udsætter disse partikler tusinder af kilometer fra hinanden, vil hver af dem ændre sin tilstand i overensstemmelse med ændringen i tilstanden for den anden partikel. Sådanne partikler kaldes sammenfiltret, og selve fænomenet kaldes kvanteforvikling.

Selvom selve begrebet kvanteforviklingforeslået i begyndelsen af ​​det 20. århundrede, blev Albert Einstein, en matematisk metode til at bevise, at partikler kunne viklet indbyrdes, flere årtier efter det af den irske fysiker John Bell. Denne metode kaldes Klokkens ulighed. Hvis disse uligheder ikke har nogen løsning i bestemmelse af kvanteforvikling, beviser dette tilstedeværelsen af ​​sammenfiltring.

Hvordan blev det første foto af kvanteforviklinger taget?

Fysikere fra det skotske universitet i Glasgow fundeten måde at visualisere disse uligheder ved at opnå det første fotografiske bevis på kvanteforvikling. For at gøre dette skabte de et meget lysfølsomt kamera, der reagerer på strømme af sammenfiltrede fotoner produceret af en speciel lyskilde.

Skemaet med det eksperimentelle system er som følger: krystallen i nederste venstre hjørne skaber en stråle af par sammenfiltrede fotoner, der derefter er delt i to. Man passerer gennem specielle filtre og rammer derefter detektoren. Den anden stråle rammer straks detektoren.

Installation skaber helt identisk i sinegenskaber ved et par fotoner. Derefter adskilles de. Ét foton passerer gennem filtre, der ændrer dets fysiske egenskaber (tilstand). En anden foton rammer straks en speciel detektor og omgår filtrene. Det lysfølsomme kamera blev indstillet på en sådan måde, at det optages, når begge fotoner ændrede deres fysiske tilstande, selv når de adskiltes ved afstand.

Par med sammenfiltrede fotoner, hvor en af ​​dem ændrede sin tilstand i overensstemmelse med den ændrede tilstand for en anden foton

Observationer har vist, at fotoner detpasseret gennem filtre, og de, der ikke passerede gennem dem, ændrer ligeledes deres tilstande. I løbet af eksperimentet opnåede forskere fire fotos af ændrede fotontilstander, såvel som et billede, der viste par fotoner, i hvilke den ene foton passerede gennem filtrene, den anden ikke. Denne observation viste sig at være det første visuelle bevis på kvanteforviklingens fænomen.

Hvorfor har du brug for det?

Resultaterne af skotske videnskabsforskere kanat skubbe til udvikling af teknologier til observation af kvantefænomener. Muligheden for at observere disse processer vil bringe forskere tættere på deres fulde forståelse og mulighederne for deres praktiske anvendelse.

Se også: Kvanteteleportation: alt hvad du ville vide, men var bange for at spørge

Begreber om kvanteforviklinger alleredede bruges for eksempel til udvikling af kvantecomputere, der lover at udføre beregninger langt ud over moderne supercomputers evner. Derudover vil en fuld forståelse af processerne med kvanteforvikling gøre det muligt for dem at blive brugt i udviklingen af ​​kvante krypteringsteknologier, hvilket igen vil forbedre beskyttelsesniveauet for de transmitterede data markant.

Hvis du er interesseret i nyhederne om videnskab og teknologi, skal du abonnere på vores kanal i Yandex. Dzen. Der vil du finde materialer, der ikke er blevet offentliggjort på hjemmesiden.