28 °C

Заснеха това, което Айнщайн нарича „призрачно действие от разстояние“

За първи път физици са успели да направят снимка на силна форма на квантово вплитане, наречена „вплитане на Бел“, която представя визуални доказателства за неуловимото явление, което някога смаяният Алберт Айнщайн нарича „призрачно действие от разстояние“.

Две частици, които взаимодействат помежду си - например два фотона, преминаващи през разделител на лъчи, например - могат понякога да останат свързани, като мигновено споделят своите физически състояния, без значение колко е голямо разстоянието помежду им. Тази връзка е известна като квантово вплитане и е в основата на квантовата механика.

Айнщайн е смятал, че квантовата механика е „призрачна“ поради мигновеността на видимо дистанционното взаимодействие между две вплетени частици, което изглежда несъвместимо с елементите на неговата Специална теория на относителността.

По-късно Джон Бел представя тази концепция за нелокално взаимодействие, описваща силна форма на вплитане, проявяваща тази призрачност във формули. Днес макар вплитането на Бел вече да има практически приложения като квантовите компютри и криптографията, то никога не е било заснемано.

 

В статия, публикувана в списание Science Advances, екип физици от Университета в Глазгоу описват как са направили в изображение за пръв път видима "призрачността" на Айнщайн.

Неравенствата на Бел

През 60-те години известният британски физик Джон Бел доказа, че нито една теория, основана на локалност и реализъм не може да възпроизведе всички предсказания на квантовата механика.

Освен това, той въвежда специално неравенство (наречено на негово име), което позволява да се провери, доколко добре реалността се описва от класическата теория с непременна локалност и реализъм. Квантовата механика, напротив, би трябвало да нарушава неравенството, така че проверката на неравенството на Бел ще определи дали Айнщайн е прав, че има някакви скрити променливи, с чиято помощ да се прогнозират резултатите и че квантовата физика да може да се определи статистически.

Свръхчувствителна камера улавя момента, в който двете частици се изместват по един и същи начин, въпреки че са разделени, като по този начин ясно се потвърждава съществуването на квантово вплитане и нарушаването на неравенството на Бел. По-точно, снимката се състои от няколко изображения на фотони, които изпитват серия от фазови преходи.

Изображения, записали нарушението на неравенството на Бел в четири снимки. (А) Представени са четирите изображения с брой на съвпаденията, които съответстват на изображенията на фазовия кръг, получен от четирите фазови филтъра с различна ориентация, θ2 = {0 °, 45 °, 90 °, 135 °}, необходими за извършване на проверката на Бел. Мащаб: 1 mm (в равнината на обекта). От (В) до (Е) - представени са графики на съвпадението като функция от ъгъла на ориентация θ1 на фазова стъпка по протежение на обекта. Както е показано, тези резултати се получават чрез разгъване на ROI (ring-like region of interest - пръстенообразна област на интерес), представени като червени пръстени и са извлечени от изображенията, представени в (A). Сините точки в графиките са броят на съвпаденията за ъглова област в рамките на ROI, а червените криви съответстват на най-добрите подходи на експерименталните данни чрез косинусова квадратна функция. (В) до (Е) съответстват на ориентациите на фазовия филтър θ2 от 0 °, 45 °, 90 ° и 135 °, съответно. Кредит: Science Advances (2019). DOI: 10.1126/sciadv.aaw2563

 

Учените разработват система, която изстрелва поток от вплетени фотони от квантов източник на светлина към „неконвенционални обекти“. Така фотоните се изобразяват върху течни кристали, които променят фазата на фотоните, докато преминават през тях.

Изследователите създават свръхчувствителна камера, способна да открие единични фотони, която заснема изображение само когато е регистрирала един фотон и неговия вплетен „близнак“, създавайки видим запис на вплитането на фотоните.

Схема на експеримента за извършване на проверка на неравенството на Бел в изображение. Като източник на вплетени фотонни двойки се използва ултравиолетов лазер с кристал на бариев борат (BBO crystal). Двата фотона са разделени от разделител на лъчи (BS). Свръхчувствителната камера, задействана от SPAD, се използва за произвеждане на призрачни изображения на фазов обект, поставен на пътя на първия фотон и нелокално филтриран от четири различни пространствени филтъра, които могат да бъдат показани на SLM (SLM 2), поставени в другото рамо. Като се задейства от SPAD, камерата получава случайни изображения, които могат да се използват за извършване на проверка на неравенството на Бел. Кредит: Science Advances (2019). DOI: 10.1126/sciadv.aaw2563

„Образът, който успяхме да заснемем, е елегантна демонстрация на  едно фундаментално свойство на природата, което се вижда за пръв път под формата на изображение", заяви водещият автор д-р Пол-Антоан Моро (Paul-Antoine Moreau) от Факултета по физика и астрономия към Университета в Глазгоу.

"Това е вълнуващ резултат, който може да бъде използван за напредъка на нововъзникващата област на квантовите изчисления и да доведе до нови видове изображения."

 

Справка: Paul-Antoine Moreau et al. Imaging Bell-type nonlocal behavior, Science Advances (2019). DOI: 10.1126/sciadv.aaw2563

Източник: Scientists unveil the first-ever image of quantum entanglement, University of Glasgow


Източник: nauka.offnews

1 коментар

  • 1
    Ка
    Каруцаря
    2 -2
    15:05, 17-07-2019
    Никой не коментира !? Къде сте бе пумачета ?


Коментирай

За да добавите коментар, трябва да ползвате браузър с поддръжка на JavaScript или да позволите използването на JavaScript в браузъра си, ако то е спряно.
Впишете се с профила си, за да използвате разширените възможности при писане на коментари!
Captcha изображение
Екипът на Smolyan.bgvesti.NET ви благодари, че използвате кирилица. Отговорността за коментарите е на коментиращите. Сайтът не носи отговорност за коментарите, тъй като модераторите нямат техническа възможност да проверяват коментари 24 часа в денонощието. В случай, че коментарът Ви съдържа нецензурни квалификации и лични нападки, или обида на расова, сексуална, етническа или верска основа, той ще бъде изтрит от редакторите на сайта при установяването на този факт. Можете да докладвате за нередности и неподходящи коментари с иконата след "Отговор" - "Докладвай за нередност"

Хороскоп за 21.08.2019

Хороскоп за Овен

Овен
Изведете на предна позиция дисциплинираността си в службата. Находка за всеки работодател е да има такъв човек като вас в екипа си. Посветете се на кариерата си, тя е вашата стихия днес. Обърнете внимание и на здравето си, в последно време ви създава притеснения. Нужно е да бъдете по-отговорни и към семейството си.
21.08.2019

Хороскоп за Телец

Телец
Многото ви ангажименти днес може да ви направят раздразнителни и нетърпеливи в очакванията ви. За да е по-спокойно около вас не взимайте спонтанни решения, с бързата си мисъл ще изпреварвате околните и това може да ви противопостави на тях. Свършете предвиденото и си дайте малко отдих.
21.08.2019

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Ще разпределите времето си така, че да е достатъчно и за работата, която има да свършите, и за общуване с близки хора. Ще получите ценни съвети, които до голяма степен ще улеснят задачите ви и ще ви направят водещ в делото ви, стига да се вслушате в тях. Доверието ви е оценено и се връща многократно.
21.08.2019

Хороскоп за Рак

Рак
За успеха трябва да се работи. Ако съумеете да извлечете поука от предишни грешки и не допускате повторението им – вече сте постигнали много. Любовта и вниманието на любимия човек ви дават кураж и вдъхновение. На отдавна започнат проект вече му се вижда има края, нужно е още съвсем малко.
21.08.2019

Хороскоп за Лъв

Лъв
Днес ще постигнете голям делови успех, който ще затвърди положението ви на работното ви място. Имате основания за радост, но не бива да забравяте и за следващата си стъпка, която може да се окаже решаваща. Харчете разумно, не купувайте излишни вещи.
21.08.2019

Хороскоп за Дева

Дева
Занимаващите се с творческа дейност ще имат интересни изяви пред широката публика. Търсещите предизвикателства ще имат вълнуващи преживявания, които ще ги зареждат с енергия и вдъхновят да разкриват повече от добрите си страни. Ако се поддадете на чужди внушения, рискувате да влезете в конфликт с близък на сърцето ви човек.
21.08.2019

Хороскоп за Везни

Везни
Ще се чувствате натоварени с работа, но резултатите си заслужават. Ако се занимавате с бизнес, бъдете предпазливи при работа с пари и други ценни предмети. Личните си проблеми не споделяте с всеки, бъдете дискретни към себе си и към хората от обкръжението ви. Очаровани ще останете от нечие внимание и това ще ви накара да се почувствате чудесно.
21.08.2019

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
В личния ви живот ще настъпи объркване, породено от разминаването между очаквано и действително случващо се. Проявете разбиране и търпеливо изчакайте момента за решителни действия.
21.08.2019

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Контактите ви с деловите партньори днес са на ниво и резултатите няма да закъснеят. Ако стихията ви е търговията имайте предвид, че начинанията свързани с чуждестранни фирми през днешният ден са доста рисковани. Сега е момента да разведрите климата в семейството.
21.08.2019

Хороскоп за Козирог

Козирог
Ще бъдете обладани от съмнения към всичко, с което се сблъсквате днес. Но така ще загубите от очарованието на изненадата. Правете неща, което ви се харесват. Организирайте си среща с хора, които обичате, и които ви обичат. Това ще ви зареди с енергия и желания за повече развлечения.
21.08.2019

Хороскоп за Водолей

Водолей
Този ден ще ви зарадва с много приятни емоции и добро настроение. Приемате леко нещата, които се случват около вас, като предпочитате да отговаряте позитивно на всичко. Отношенията ви с любимия човек са прекрасни, за което можете да сте благодарни и на собствените си усилия. Ще останете очаровани от предложението, което получавате днес.
21.08.2019

Хороскоп за Риби

Риби
Днешният ден е много ползотворен за вас в творческо отношение. Имате доста интересни идеи, които трябва да разработите и дооформите. Не пренебрегвайте съветите на вашите близки и не мислете, че чуждото мнение непременно е погрешно. Добри новини свързани с предстоящи бизнес-сделки.
21.08.2019
Последни новини