Квантната механика штотуку стана почудна

0

Меѓународна соработка и новообјавен труд можеби разрешија многу стара дебата во физиката.

Квантната механика е навистина чудна. Преплетеноста – својството на квантната механика – ни кажува дека две честички можат да бидат директно поврзани дури и преку големи растојанија. Доколку го измериме спинот на една честичка, тогаш истовремено го знаеме спинот на партнер-честичката со која е поврзана. Ова однесување, физичарите го именуваат како „чудно“ со оглед на тоа што е во спротивност со секојдневната логика. Разумот ни укажува дека објектите низ Универзумот, кои се на големи меѓусебни растојанија, немаат никаква поврзаност, додека во квантниот свет важи спротивното. Квантната механика исто така кажува дека својствата на честичките се фиксни само кога честичката е набљудувана.

Некои физичари, вклучувајќи го и Алберт Ајнштајн, се спротивставуваа на резултатите добиени од квантниот свет заради чудните импликации добиени од истите. Во 1930-те години кога полето на квантна механика претставувало нова област за изучување, Ајнштајн бил поборник за „локалниот реализам,“ каде само објекти кои се во близина може да влијаат едни на други. Ајнштајн и други научници развиле теорија на „скриени променливи“ со цел да го објаснат чудното однесување. Тие тврделе дека нашето знаење за квантната механика не е комплетно и дека можеби постојат скриени променливи кои сè уште не ги разбираме.

Во 1960-тите, физичарот Џон Бел смислил математички израз, наречен нееднаквост, со намера да ги тестира таканаречените скриени променливи. Тој сфатил дека доколку овие скриени променливи навстина постојат, тогаш би постоеле граници за начинот на кои честичките би биле поврзани. Доколку ја надминат поставената граница, тогаш скриените променливи не постојат. Сепак, експериментот, познат како Белова нееднаквост, не стави дефинитивен крај на локалниот реализам. Тестовите вклучувале преплетени фотони, кои по пат може да се загубат, а набљудувачите може да не ги забележат сите создадени фотони.

Кај новиот експеримент, воден од страна на професорот Ронад Хансон од Универзитетот за технологија Делфт во Холандија, имаме двајца истржувачи, кои ќе ги нарекуваме Алиса и Боб, во две лаборатории кои се наоѓаат на меѓусебно растојание од 1.3 километри. Секоја лабораторија е опремена со дијамантски чип кој содржи електрон чиј спин е преплетен со фотон. Фотоните пак, потоа се испратени кон трета лабораторија помеѓу Алиса и Боб, каде детектор го мери времето на пристигнување. Ако два фотони пристигнат истовремено тогаш ќе бидат преплетени, резултирајќи со преплетеност и кај електроните.

Експериментот се одвивал во период од девет дена. Во тој период, истражувачите забележале 245 успешни преплетувања. Иако други тестирања во изминативе неколку декади исто така ја поткрепувале Беловата граница, овој нов екеперимент учи од нивните пропусти за да ги надмине експерименталните проблеми. Претходните тестови користеле неефикасни детектори, мерејќи само мал број од честичките кои поминувале низ нив. Скорешните експерименти користеле скоро совршени детектори, но преплетените честички биле доволно блиску за потенцијално да комуницираат. Кај новиот експеримент, тимот користел висококвалитетни детектори и мерењата се земени пред електроните да можат да разменат сигнали, со тоа покривајќи ги двата проблеми.

Резултатите од овој експеримент даваат големи импликации за светот на квантната криптографија, укажувајќи дека преплетените фотoни потенцијално би можеле да создадат безбедни клучеви за енкрипција. Затворајќи ги „процепите“ би се осигурало компјутерските системи да забележуваат доколку некој се обидува да ги пресретне клучевите, бидејќи со тоа би се нарушила преплетеноста и би се активирал аларм.

Превод: Бојан Андоновски

Извор: IFL Science

Сподели.