Κατά τη δεκαετία του 1930, ο σεβάσμιος θεωρητικός φυσικός Albert Einstein επέστρεψε στον τομέα της κβαντικής μηχανικής, τον οποίο βοήθησε να δημιουργήσει η θεωρία της σχετικότητας. Ελπίζοντας να αναπτύξει μια πληρέστερη θεωρία για το πώς συμπεριφέρονται τα σωματίδια, ο Αϊνστάιν αντ 'αυτού φοβόταν από την προοπτική της κβαντικής εμπλοκής - κάτι που περιέγραψε ως «τρομακτική δράση από απόσταση».
Παρά τις αμφιβολίες του Αϊνστάιν, η κβαντική εμπλοκή έχει γίνει ένα αποδεκτό μέρος της κβαντικής μηχανικής. Και τώρα, για πρώτη φορά, μια ομάδα φυσικών από το Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης πήρε μια εικόνα μιας μορφής κβαντικής εμπλοκής (γνωστός και ως εμπλοκή Bell). Με αυτόν τον τρόπο, κατάφεραν να συλλάβουν το πρώτο κομμάτι οπτικών ενδείξεων ενός φαινομένου που μπερδεύει ακόμη και τον ίδιο τον Αϊνστάιν.
Η εφημερίδα που περιέγραψε τα ευρήματά τους, με τίτλο "Imaging Bell-type nonlocal behavior", εμφανίστηκε πρόσφατα στο περιοδικό Επιστήμη προχωρά. Η μελέτη διεξήχθη από τον Δρ. Paul-Antoine Moreau, συνεργάτη πρώιμης σταδιοδρομίας του Leverhulme στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης, και περιελάμβανε πολλούς ερευνητές από τη Σχολή Φυσικής & Αστρονομίας της Γλασκόβης.
Η κβαντική εμπλοκή περιγράφει το φαινόμενο όπου δύο σωματίδια που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μπορούν να παραμείνουν συνδεδεμένα, μοιράζοντας στιγμιαία τις φυσικές τους καταστάσεις ανεξάρτητα από το πόσο μακριά βρίσκονται. Αυτή η σύνδεση βρίσκεται στην καρδιά της κβαντικής μηχανικής, παρόλο που παραβιάζει την έννοια του τοπικού ρεαλισμού και πολλά στοιχεία της Ειδικής Σχετικότητας.
Μέχρι το 1964, ο Sir John Bell επεκτάθηκε στο έργο των προηγούμενων θεωρητικών επισημοποιώντας την έννοια της μη τοπικής αλληλεπίδρασης και περιγράφοντας μια ισχυρή μορφή εμπλοκής. Αυτό θα γίνει γνωστό ως εμπλοκή Bell, μια έννοια που αξιοποιείται για πολλές επιστημονικές εφαρμογές - όπως η κβαντική υπολογιστική και η κρυπτογραφία.
Και όμως, μέχρι τώρα, δεν καταγράφηκε ποτέ σε μία μόνο εικόνα. Όπως είπε ο Δρ Moreau σε δελτίο τύπου του Πανεπιστημίου της Γλασκόβης:
«Η εικόνα που καταφέραμε να τραβήξουμε είναι μια κομψή επίδειξη μιας θεμελιώδους ιδιότητας της φύσης, που φαίνεται για πρώτη φορά με τη μορφή μιας εικόνας. Είναι ένα συναρπαστικό αποτέλεσμα που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να προωθήσει το αναδυόμενο πεδίο της κβαντικής πληροφορικής και να οδηγήσει σε νέους τύπους απεικόνισης. "
Για χάρη της μελέτης τους, η ερευνητική ομάδα επινόησε ένα σύστημα όπου ένα ρεύμα εμπλεγμένων φωτογραφιών πυροδοτείται από μια κβαντική πηγή φωτός. Αυτό το ρεύμα περνά έπειτα από μια σειρά «μη συμβατικών αντικειμένων», η οποία αναφέρεται σε υλικά υγρών κρυστάλλων που αλλάζουν τη φάση των φωτονίων καθώς περνούν.
Η εγκατάσταση περιλάμβανε επίσης μια εξαιρετικά ευαίσθητη κάμερα ικανή να ανιχνεύσει μεμονωμένα φωτόνια και να τραβήξει εικόνες από αυτά. Ωστόσο, η κάμερα είχε προγραμματιστεί να τραβάει φωτογραφίες μόνο όταν βλέπει και το ένα φωτον και το δίδυμο του. Με αυτόν τον τρόπο, το πείραμα δημιούργησε αποτελεσματικά μια ορατή καταγραφή της εμπλοκής δύο φωτονίων.
Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης ανοίγουν την πόρτα σε έναν εντελώς νέο κόσμο τεχνικών κβαντικής απεικόνισης που εκμεταλλεύονται τις εμπλοκές Bell. Έχει επίσης επιπτώσεις στον τομέα της κβαντικής πληροφορίας (δηλαδή κβαντική πληροφορική και κρυπτολογία)
