Οι επιστήμονες απλά κατέλαβαν την πρώτη φωτογραφία του φαινομένου που ονομάστηκε «τρομακτική δράση από απόσταση» από τον Albert Einstein. Αυτό το φαινόμενο, που ονομάζεται κβαντική εμπλοκή, περιγράφει μια κατάσταση όπου τα σωματίδια μπορούν να παραμείνουν συνδεδεμένα έτσι ώστε οι φυσικές ιδιότητες ενός να επηρεάσουν το άλλο, ανεξάρτητα από την απόσταση (ακόμη μίλια) μεταξύ τους.
Ο Αϊνστάιν μισούσε την ιδέα, καθώς παραβίαζε τις κλασσικές περιγραφές του κόσμου. Έτσι πρότεινε έναν τρόπο με τον οποίο η εμπλοκή θα μπορούσε να συνυπάρχει με την κλασσική φυσική - εάν υπήρχε μια άγνωστη "κρυμμένη" μεταβλητή που ενεργούσε ως αγγελιοφόρος μεταξύ του ζεύγους των μπλεγμένων σωματιδίων, κρατώντας τις μοίρες τους περιπλεγμένες.
Υπήρχε ένα μόνο πρόβλημα: Δεν υπήρχε κανένας τρόπος να δοκιμάσουμε εάν η άποψη του Αϊνστάιν - ή η ξένη εναλλακτική λύση, στην οποία τα σωματίδια "επικοινωνούν" ταχύτερα από την ταχύτητα του φωτός και τα σωματίδια δεν έχουν αντικειμενική κατάσταση μέχρι να παρατηρηθούν - ήταν αλήθεια. Τέλος, τη δεκαετία του 1960, ο φυσικός Sir John Bell ήρθε με ένα τεστ που διαψεύδει την ύπαρξη αυτών των κρυφών μεταβλητών - πράγμα που θα σήμαινε ότι ο κβαντικός κόσμος είναι εξαιρετικά περίεργος.
Πρόσφατα, μια ομάδα στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης χρησιμοποίησε ένα εξελιγμένο σύστημα λέιζερ και κρυστάλλων για να καταγράψει την πρώτη φωτογραφία της κβαντικής εμπλοκής, παραβιάζοντας ένα από τα γνωστά ως "ανισότητες του Bell".
Αυτή είναι η "βασική δοκιμή της κβαντικής εμπλοκής", δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Miles Padgett, ο οποίος κατέχει την καρέκλα Kelvin της Φυσικής Φιλοσοφίας και είναι καθηγητής φυσικής και αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης στη Σκωτία. Αν και οι άνθρωποι χρησιμοποιούν την κβαντική εμπλοκή και τις ανισότητες του Bell σε εφαρμογές όπως η κβαντική υπολογιστική και η κρυπτογραφία, "αυτή είναι η πρώτη φορά που κάποιος χρησιμοποίησε μια κάμερα για να επιβεβαιώσει".
Για να τραβήξει τη φωτογραφία, ο Padgett και η ομάδα του έπρεπε πρώτα να εμπλέξουν φωτόνια ή ελαφριά σωματίδια χρησιμοποιώντας μια δοκιμασμένη και αληθινή μέθοδο. Χτύπησαν έναν κρύσταλλο με ένα υπεριώδες (UV) λέιζερ, και μερικά από αυτά τα φωτόνια από το λέιζερ έσπασαν σε δύο φωτόνια. "Λόγω της εξοικονόμησης τόσο της ενέργειας όσο και της ορμής, κάθε προκύπτον φωτόνιο ζεύγους εμπλέκεται", δήλωσε ο Padgett.
Διαπίστωσαν ότι τα ζευγαρωμένα ζεύγη συσχετίζονταν ή συγχρονίζονταν πολύ πιο συχνά από ότι θα περίμενε κανείς αν επρόκειτο για μια κρυφή μεταβλητή. Με άλλα λόγια, αυτό το ζεύγος παραβίασε τις ανισότητες του Bell. Οι ερευνητές έσπασαν μια φωτογραφία χρησιμοποιώντας μια ειδική κάμερα που θα μπορούσε να ανιχνεύσει μεμονωμένα φωτόνια, αλλά πήρε μόνο μια φωτογραφία όταν ένα φωτόνιο έφτασε με τον μπλεγμένο συνεργάτη της, σύμφωνα με μια δήλωση.
Αυτό το πείραμα "δείχνει ότι τα κβαντικά εφέ αλλάζουν τους τύπους εικόνων που μπορούν να καταγραφούν", είπε στον Live Science. Τώρα, ο Padgett και η ομάδα του εργάζονται για να βελτιώσουν την απόδοση απεικόνισης του μικροσκοπίου.
Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στις 12 Ιουλίου στο περιοδικό Science Advances.
