‘Effrayant’ Intrication Quantique A Confirmé À L’Aide De Lointains Quasars

Un quasarImage: NASA

Si vous lisez assez de nouvelles de la science, vous savez qu’il y a une longue liste d’expériences de tenter de “prouver Einstein mal.” Aucun n’a encore contredit son caractéristique de la théorie de la relativité. Mais le dernier effort de falsifier ses déclarations au sujet des “spooky action at a distance” s’en est allé vraiment cosmique.

Les scientifiques ont longtemps effectué des tests démontrant que le quantum concept de “l’enchevêtrement” nous oblige à accepter quelque chose qui n’a pas beaucoup de sens logique. Mais pour l’obtenir autour de lacunes dans les versions précédentes de l’épreuve, qui se sont réalisés entièrement sur Terre, les scientifiques ont récemment ont accroché leurs expériences jusqu’à télescopes observant le cosmos.

“Nous avons externalisé aléatoire pour les quartiers les plus éloignés de l’univers, des dizaines de milliards d’années-lumière,” David Kaiser, l’un des auteurs de l’étude ont du MIT, dit Gizmodo.

Commençons par le début: la mécanique Quantique décrit l’univers de particules plus petites que d’avoir un ensemble restreint de propriétés innées, qui sont pour la plupart un mystère pour nous, les humains, jusqu’à ce que nous mesurons. Les mathématiques de la mécanique quantique introduit l’idée que les deux particules peuvent devenir “enchevêtrés” afin d’unir leurs propriétés doivent être décrites avec la même machinerie mathématique. Mais voici le problème: Si vous avez séparée de ces particules à des extrémités opposées de l’univers et à mesure, ils vont maintenir cette étrange connexion, vous pouvez toujours déduire les propriétés d’une particule par la mesure de l’autre.

Einstein, avec Boris Podolsky et Nathan Rosen, pensait que l’une des deux choses pourraient entraîner cette “spooky action at a distance”, comme Einstein l’a décrit. Soit les particules d’une certaine manière de communiquer plus vite que la vitesse de la lumière, dont les théories d’Einstein démontré, c’est impossible, ou il y avait des informations cachées des êtres humains n’ont pas accès à celle assurée particules a pris sur ces corrélation des valeurs dans la première place.

Mais John Stewart Bell théorisé que les informations cachées ne pourrait jamais de recréer avec précision ce que la mécanique quantique forces de l’particules de le faire. Les scientifiques ont imaginé de plus en plus complexe des moyens pour tester cette théorie, depuis les années 1960.

Ces tests habituellement une apparence assez similaire. Les scientifiques de générer des paires de photons intriqués, chacune avec un des deux états de polarisation imaginer que, vu d’un certain angle, les deux photons sont de petites lignes verticales ou horizontales lignes. Les photons, si enchevêtrés, ont le même état de polarisation—mais qui, à l’horizontale ou à la verticale, est un mystère jusqu’à ce que la mesure. Les scientifiques envoyer les photons deux distant détecteurs qui mesurent la quantité de photons à partir de deux angles: l’angle de polarisation et d’enchevêtrement sont visibles, ou un angle différent (si les photons sont affichées à partir de cet angle différent, ils deviennent unentangled). Chaque détecteur se trouve dans l’attente pour les particules—qui, si tout est aligné, va produire une simultanée blip. Ces simultanée soubresauts devrait se produire plus fréquemment pour des ensembles de particules intriquées de jeux de unentangled.

Un certain pourcentage de la traduction simultanée soubresauts au-dessus d’un certain seuil de prouver Einstein, Podolsky et Rosen mal serait—il démontrer qu’il n’existe pas de variables cachées dans les lois de la physique prédéterminer les particules de l’identité.

Mais il y a un vide juridique—peut-être l’appareil influe sur la mesure, en quelque sorte, et les forces de l’photons pour transporter la même polarisation? Afin d’éviter cela, les scientifiques au hasard commutateur du détecteur entre les deux mesures des angles. Puis vient la prochaine faille: Que si le générateur de nombres aléatoires de la détermination de l’angle de mesure n’est pas vraiment aléatoire; si ce que nous voyons comme le hasard a effectivement été prédéterminée par les lois de la physique qui a amené l’homme à ce point?

Deux équipes de scientifiques ont contourné ce problème en connectant leur générateur de nombres aléatoires jusqu’à une paire de télescopes. Dans les plus dramatiques, l’équipe, y compris Kaiser a travaillé à partir de deux télescopes sur La Palma dans les Îles Canaries: le Télescope Nazionale Galileo, de pointer les sources de lumière vive appelé les quasars sur un côté du ciel qui l’a émis leur lumière 7.78 milliards de dollars et 3,22 milliards d’années, et le Télescope William Herschel, pointant vers une source de lumière que la lumière émise 12.21 milliards d’années. Si chaque télescope lumineux observé, qui a été légèrement plus bleu que d’une couleur de référence, son détecteur correspondant serait de mesurer la lumière de polarisation. Si la lumière était légèrement plus rouge, puis le détecteur serait d’utiliser l’autre paramètre.

Dans un essai de 30 000 paires de particules, leurs polarisations corrélation de trop près à être expliqué par un de ces locaux variable cachée théories, selon l’article publié dans physical Review Letters. Ce qui signifie que toute force cachée qui pourrait avoir influencé les deux particules ont besoin pour produire des milliards d’années que cela influence la façon dont les scientifiques ont mesuré l’effet de ces particules sur la Terre. Ou, l’explication la plus probable est que la mécanique quantique reste effrayant à distance et ne peut pas être expliqué par des variables cachées. Il semble qu’Einstein avait tort à propos de celui-ci.

Les chercheurs ont pris soin de compte pour la astronomique de choses qui pourrait avoir biaisé leurs mesures. Par exemple, ils ont choisi une couleur de la lumière à mesure que de ne pas être absorbée par le gaz interstellaire, et ils ont veillé à ce qu’ils ont pris de la gravité et de l’univers de l’expansion en compte, a expliqué Kaiser. La seconde, de l’expérience similaire, également publié dans physical Review Letters, a également observé le plus-que-classique corrélations, le renforcement de ces deux documents de preuve”.

La mécanique quantique’ étrangeté continue de boggle l’esprit. Cette étrangeté est au cœur de l’émergence de domaine des ordinateurs quantiques, qui s’appuient sur l’enchevêtrement pour effectuer leurs calculs. Dit Kaiser: “Ces appareils sont construits sur l’hypothèse que l’intrication est réel.”

Les scientifiques peuvent peut-être affiner ces tests en utilisant de la lumière encore plus profondément dans l’univers.

C’est le travail des physiciens pour tester les lois de la physique et de s’assurer qu’ils continuent de ne pas le casser. J’espère que maintenant il est devenu tout à fait clair: En physique quantique, l’étrangeté est une donnée.

[PRL, PRL]


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