Die Sonne (Links) und quantum-dots (rechts).Foto: NASA/SDO (AIA)/University of Rochester / J. Adam Fenster
In einem klassischen Physik-experiment, Wissenschaftler eingerichtet Quanten-Verschränkung zwischen Sonnenlicht und Licht erzeugt hier auf der Erde.
Die Forscher in China, den Vereinigten Staaten, Deutschland und dem Vereinigten Königreich gefragt, ob zwei Teilchen des Lichts, die Photonen genannt werden, zeigen könnte, die gespenstische Interaktionen unterliegen den Regeln der Quantenmechanik, auch wenn Sie stammte aus sehr weit entfernten Quellen. Das experiment war vor allem von Neugier getrieben, aber es zeigt, dass in der Zukunft die Forscher in der Lage sein könnte, um mit der Sonne als Quelle von Licht für die Quanten-mechanik-Verwandte Zwecke.
Soweit Grundlagenforschung geht, “es ist nur “cool”,” Studie Autor Chao-Yang Lu von der University of Science and Technology of China sagte Gizmodo in einer E-Mail. “Es macht viele Forscher [und sagen] ‘wow.’”
In der Quantenmechanik ist das toolkit, das nutzen die Wissenschaftler, um zu verstehen, die kleinsten Teilchen, wie Elektronen und Photonen. Es besagt, dass Teilchen die Eigenschaften, wie Ihre Energie, kann nur bestimmte Werte aus einer Liste. Wenn Sie nicht auf der Suche an den Partikeln, können Sie auf eine superposition dieser Werte, was bedeutet, dass mehrere Werte zur gleichen Zeit, aber Sie Zusammenbruch in nur einer dieser Werte bei der Messung. Mehrere Teilchen können sich verwickeln, bedeutet, dass, wenn Sie Messen die Partikel, die Werte korreliert, als Sie sein würde, allein durch Zufall. Sie können auch stören, was bedeutet, dass die Quanten-mechanik’ Mathe macht bestimmte Kombinationen der Werte wahrscheinlicher sind als andere.
Das experiment verwendeten die Forscher ist ein entwickelt vor 30 Jahren, um zu zeigen, Quanten-Effekte zwischen den Photonen auf der Erde, basierend auf der so genannten Hong–Ou–Mandel-Effekt. In diesem experiment Photonen geben einen Strahlteiler aus zwei Seiten. Der Strahlteiler wird entweder bewirken, dass ein photon abprallen oder zu passieren. Mit zwei Balken Eingabe der Strahlteiler ist von beiden Seiten, die möglichen Ergebnisse sind beide Photonen abprallen und kommt auf der gleichen Seite, die Sie eingegeben haben; beide Photonen auf der Durchreise und kommt auf der gegenüberliegenden Seite, von wo aus Sie eingegeben haben; oder ein photon bouncing off und die andere auf der Durchreise ist, in dem Fall, dass beide Photonen werden auf der gleichen Seite.
Aber, nach den Regeln der Quantenmechanik, es gibt keine Möglichkeit zu unterscheiden zwischen identischen Photonen. Also, wenn identische Photonen geben Sie auf beiden Seiten, dann der Mathematik zu beschreiben diesem Versuch bricht die Fälle, wo die Photonen landen, die auf gegenüberliegenden Seiten, und die Experimentatoren Messen die Strahlen, die aus der gleichen Seite des Splitters, die meisten der Zeit.
Die Forscher führten das gleiche experiment‚, wo eine Quelle von Photonen, wurde das Sonnenlicht gesammelt mit einem Teleskop und eingespeist in einen Lichtwellenleiter, und die durch Filter, und der andere war ein Quantenpunkt, im wesentlichen ein künstliches atom entwickelt, emittieren Photonen mit gleichen Eigenschaften. Der test zeigte, dass die Sonne und der QP-Photonen meist auf der gleichen Seite des beam-splitter. Die Forscher weitere lief ein test (ähnlich wie hier beschrieben), um zu bestätigen, dass die Partikel die Eigenschaften gezeigt, die Zusammenhänge Indikativ für die Verschränkung laut dem Papier vorgesehen, in Physical Review Letters veröffentlicht.
Letztendlich ist es wichtig für Forscher zu wissen, dass Photonen aus unterschiedlichen Quellen können sich verwickeln und stören für verschiedene quantum-Technologie-Anwendungen, und die Sonne ist ein ganz anderes als Photonen-Quelle, die in einem Labor. Aber vor allem, das ist ein nettes experiment, das Hämmer Hause die Tatsache, dass nach den Gesetzen der Physik, zwei Teilchen mit genau den gleichen Eigenschaften zu unterscheiden sind, unabhängig von Ihrer Herkunft—selbst wenn Ihre Quellen sind 93 Millionen Meilen auseinander.
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