Vedci práve zachytili prvú fotografiu tohto fenoménu, ktorú Albert Einstein nazval „strašidelnou akciou na diaľku“. Tento jav, nazývaný kvantové zapletenie, opisuje situáciu, keď častice môžu zostať spojené tak, že fyzikálne vlastnosti jedného ovplyvnia druhý, bez ohľadu na vzdialenosť (dokonca kilometre) medzi nimi.
Einstein túto myšlienku nenávidel, pretože porušovala klasické opisy sveta. Preto navrhol jeden spôsob, ako by spletenie mohlo existovať súčasne s klasickou fyzikou - ak by existovala neznáma, „skrytá“ premenná, ktorá by fungovala ako posol medzi párom zapletených častíc, pričom by ich osudy zostali prepletené.
Bol len jeden problém: Neexistoval spôsob, ako testovať, či bol pravdivý Einsteinov pohľad - alebo cudzia alternatíva, v ktorej častice „komunikujú“ rýchlejšie ako rýchlosť svetla a častice nemajú objektívny stav, kým nie sú pozorované. Nakoniec v 60. rokoch prišiel fyzik Sir John Bell s testom, ktorý vyvracia existenciu týchto skrytých premenných - čo by znamenalo, že kvantový svet je mimoriadne čudný.
V poslednej dobe skupina na univerzite v Glasgowe používala sofistikovaný systém laserov a kryštálov na zachytenie vôbec prvej fotografie kvantového zapletenia, ktorá porušuje jednu z tých, čo sa dnes nazývajú Bellovými nerovnosťami.
Toto je „kľúčový test kvantového zapletenia“, uviedol senior autor Miles Padgett, ktorý je predsedom katedry prírodnej filozofie Kelvina a je profesorom fyziky a astronómie na Glasgowskej univerzite v Škótsku. Hoci ľudia používali kvantové zapletenie a Bellove nerovnosti v aplikáciách, ako sú kvantové výpočty a kryptografia, „je to prvýkrát, čo niekto použil kameru na potvrdenie.“
Aby sa odfotil, musel Padgett a jeho tím najskôr vyskúšať pravú metódu fotónmi alebo ľahkými časticami. Narazili na kryštál ultrafialovým (UV) laserom a niektoré z fotónov z lasera sa rozpadli na dva fotóny. „Kvôli zachovaniu energie a hybnosti sú všetky výsledné párové fotóny zapletené,“ povedal Padgett.
Zistili, že spletené páry sú v korelácii alebo synchronizované oveľa častejšie, ako by ste očakávali, ak by sa použila skrytá premenná. Inými slovami, tento pár porušil Bellove nerovnosti. Vedci urobili snímku pomocou špeciálnej kamery, ktorá dokázala zistiť jednotlivé fotóny, ale urobili fotografiu iba vtedy, keď prišiel fotón so svojim zapleteným partnerom.
Tento experiment „ukazuje, že kvantové efekty menia typy snímok, ktoré je možné zaznamenať,“ povedal pre Live Science. Teraz Padgett a jeho tím pracujú na zlepšení obrazového výkonu mikroskopu.
Výsledky boli publikované 12. júla v časopise Science Advances.
