Loophole In Spooky Quantum Entanglement Theory Gesloten

{h1}

Wetenschappers hebben de mazen gesloten in een beroemd experiment dat de bizarre kwantumwetten onthult die het gedrag van zeer kleine deeltjes bepalen.

De vreemde manier waarop verstrengelde deeltjes verbonden blijven, zelfs wanneer ze over grote afstanden van elkaar worden gescheiden - een fenomeen dat Albert Einstein 'griezelig' noemde - is opnieuw bevestigd, deze keer met een sleutelvervaging in het experiment geëlimineerd.

De resultaten van het nieuwe experiment bevestigen een van de wildste voorspellingen van de kwantummechanica: dat een paar "verstrengelde" deeltjes, eenmaal gemeten, op de een of andere manier direct met elkaar kunnen communiceren, zodat hun toestanden altijd overeenkomen.

"De kwantummechanica is een prachtige theorie die wetenschappers met veel succes gebruiken", zegt co-auteur Marissa Giustina, natuurkundige aan de universiteit van Wenen. "Maar het maakt een aantal vreemde voorspellingen." [Hoe Quantum Verstrengeling Werkt (Infographic)]

Maar het nieuwe experiment gaat verder dan eerdere studies door het elimineren van een van de grote mazen in verstrengelingsexperimenten.

De bevindingen werden op 14 april gepubliceerd in het tijdschrift Nature.

Griezelig fenomeen

Sinds de jaren 1930 hebben natuurkundigen last gehad van enkele bizarre implicaties van de kwantummechanica. Namelijk, wanneer zij de golforiëntatie van een deeltje, zoals een foton, als horizontaal meten, zou de verstrengelde partner ervan een gecorreleerde oriëntatie hebben - zoals een tegenovergestelde, verticale oriëntatie - op hetzelfde moment.

De implicaties waren dat individuele verstrengelde deeltjes niet in een bepaalde toestand bestaan ​​totdat ze worden gemeten en dat, eenmaal gemeten, de deeltjes op de een of andere manier hun toestand met elkaar kunnen communiceren in een tempo dat sneller is dan de snelheid van het licht - wat leek te schenden Einstein's relativiteitstheorie. (Recent onderzoek suggereert dat de verstrengelde deeltjes interageren met een snelheid die 10.000 keer sneller is dan de snelheid van het licht.)

In een artikel uit 1935 merkten Einstein en zijn collega's op dat een manier om op een afstand spookachtige actie te ondernemen, zou zijn om aan te nemen dat elk deeltje altijd met wat verborgen kennis van de toestand van de ander reisde voordat de deeltjes werden gemeten.

Maar in 1964 stelde de Ierse fysicus John Stewart Bell een wiskundige manier voor om te controleren of verborgen variabelen of vreemde niet-lokaliteit (het idee dat verwarde deeltjes sneller kunnen communiceren dan de snelheid van het licht) het gedrag verklaarden. Sindsdien hebben wetenschappers de tests van Bell gebruikt om niet-lokaliteit te demonstreren.

Maar al deze tests waren gebaseerd op drie veronderstellingen, of mazen: dat de bron van de fotonen en de detector op de een of andere manier niet communiceerden, dat de fotondetectoren niet communiceerden, en dat de deeltjesfysici die werden gemeten representatief waren voor degene die zij niet gemeten. Als een van de aannames verkeerd was, zou in theorie de uitleg over verborgen variabelen nog steeds goed kunnen zijn.

Betere detector

Voor de huidige studie, Giustina en haar collega's redid het experiment met verwarde fotonen, of deeltjes van licht. Deze keer hoefden ze echter niet te vertrouwen op de veronderstelling dat de fotonen die ze gevangen hadden representatief waren voor degenen die weggingen.

De natuurkundigen waren in staat om de maas in de wet te elimineren door een andere versie van Bell's check te gebruiken, zodat er geen aanname van eerlijke bemonstering vereist was. Ze elimineerden ook de maas in de wet door nog veel meer fotonen te vangen met behulp van ultragevoelige, supergeleidende fotondetectors die dichtbij het absolute nulpunt werden gehouden. Elke keer dat een foton de detector trof, veroorzaakte dit een toename van de elektrische weerstand tegen stroom.

En hoewel de meeste natuurkundigen nu de vreemde wetten van de kwantummechanica accepteren, maakt het nieuwe experiment het nog moeilijker om te beweren dat verborgen variabelen - die nog moeten worden bedacht door wetenschappers - het vreemde gedrag van deeltjes verklaren.

Volg Tia Ghose op Twitter @tiaghose. Volgen WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com