Loophole I Spooky Quantum Entanglement Theory Closed

{h1}

Forskere har lukket lukkhuller i et berømt eksperiment, der afslører de usædvanlige kvante love, der regulerer adfærd af meget små partikler.

De mærkelige vejklemmede partikler forbliver forbundet selv når de adskilles af store afstande - et fænomen, som Albert Einstein kaldte "uhyggelig" - er blevet bekræftet igen, denne gang med et centralt smuthul i eksperimentet elimineret.

Resultaterne fra det nye eksperiment bekræfter en af ​​de vildeste forudsigelser af kvantemekanik: at et par "indviklede" partikler, når de er målt, på en eller anden måde kan kommunikere med hinanden, så deres stater altid matcher.

"Kvantemekanik er en vidunderlig teori, som videnskabsmænd bruger meget succesfuldt," siger studieforfatteren Marissa Giustina, en fysiker ved universitetet i Wien. "Men det gør nogle mærkelige forudsigelser." [Hvordan Quantum Entanglement Works (Infographic)]

Men det nye eksperiment går længere end tidligere studier ved at eliminere et af de store smuthuller i entanglement eksperimenter.

Resultaterne blev offentliggjort 14. april i tidsskriftet Nature.

Uhyggeligt fænomen

Siden 1930'erne har fysikere været foruroliget over nogle af de bizarre implikationer af kvantemekanik. Når de målte bølgeorienteringen af ​​en partikel, såsom en foton, så som horisontal, ville dens indtrappede partner have en korreleret orientering - såsom en modsat lodret orientering - på samme tidspunkt.

Implikationerne var, at individuelle indviklede partikler ikke eksisterer i en bestemt tilstand, indtil de måles, og at partiklerne engang kunne formidle deres tilstand til hinanden med en hastighed hurtigere end lysets hastighed - som syntes at krænke Einsteins relativitetsteori. (Nylig forskning tyder på, at de indviklede partikler interagerer med en hastighed, der er 10.000 gange hurtigere end lysets hastighed.)

I et papir fra 1935 bemærkede Einstein og hans kolleger, at en måde at omgå spøgelsesaktioner på en afstand ville være at antage, at hver partikel altid rejste med noget skjult kendskab til andens tilstand, inden partiklerne blev målt.

Men i 1964 foreslog den irske fysiker John Stewart Bell en matematisk måde at kontrollere, om skjulte variabler eller mærkelig ikke-lokalitet (ideen om at indviklede partikler kan kommunikere hurtigere end lysets hastighed) forklarede adfærdene. Siden da har forskere brugt Bells tests til at demonstrere ikke-lokalitet.

Men alle disse tests baserede sig på tre antagelser eller smuthuller: at fotografens og detektors kilde ikke på en eller anden måde kommunikerede, at fotonedetektorer ikke kommunikerede, og at partikelfysikerne målt var repræsentative for dem, som de måler ikke. Hvis nogen af ​​antagelserne var forkerte, kunne teoretisk forklarede skjulte variabler stadig være rigtige.

Bedre detektor

For den aktuelle undersøgelse redigerer Giustina og hendes kolleger eksperimentet med indviklede fotoner eller lyspartikler. Denne gang var de imidlertid ikke nødt til at stole på antagelsen om, at fotoner de fangede var repræsentative for dem, der kom væk.

Fysikerne kunne eliminere smuthullet ved hjælp af en anden version af Bells check, så det ikke krævede en antagelse om retfærdig prøveudtagning. De eliminerede også smuthullet ved at fange mange flere fotoner ved hjælp af ultrasensitive, superledende foton detektorer holdt tæt på absolut nul. Hver gang en foton ramte detektoren, forårsagede den en stigning i den elektriske modstand mod strømmen.

Og selvom de fleste fysikere nu accepterer kvantemekanikernes mærkelige love, gør det nye forsøg endnu sværere at hævde, at de skjulte variabler - de som endnu er drømt af forskere - forklarer partiers mærkelige opførsel.

Følg Tia Ghose på Twitter @tiaghose. Følge efter WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel på WordsSideKick.com.


Video Supplement: Quantum Entanglement & Spooky Action at a Distance.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com