В новой работе исследователи, используя в своих экспериментах свет, идущий к нам от далеких квазаров, расположенных на другом краю Вселенной, смогли сформулировать новые доводы в пользу существования квантовой запутанности, явления, состоящего в том, что между свойствами двух микрочастиц имеется тесная взаимосвязь, вне зависимости от того, на каком расстоянии друг от друга находятся эти частицы.

В 1960-е гг. физик Джон Белл рассчитал теоретический предел, выше которого корреляции между свойствами частиц объясняются лишь квантовыми, а не классическими принципами.

Но что если такие корреляции являются результатом не квантовой запутанности, а некоего неизвестного нам классического механизма? Такие «если» известны физикам как «лазейки» проверок неравенства Белла, наиболее яркой из которых является лазейка «свободы выбора»: возможность того, что неизвестная экспериментатору классическая переменная может оказывать влияние на измерение свойств запутанной частицы, проводимое экспериментатором, вследствие чего результат такого измерения покажет квантовую связь, в то время как на самом деле ее может не существовать.

В прошлом году ученые из Массачусетского технологического института наложили ограничения на лазейку свободы выбора, используя в качестве фактора, определяющего, какие именно свойства квантово запутанных частиц будут непосредственно измерены в опыте, свет звезды возрастом 600 лет. Этот эксперимент показал, что если наблюдаемые корреляции обусловлены классическим механизмом, то этот механизм должен был быть приведен в действие более 600 лет назад, еще до того, как был впервые излучен этот звездный свет, и задолго до того, как был задуман сам эксперимент.

В новой работе та же команда исследователей, возглавляемая Домиником Раучем (Dominik Rauch), показала, что даже при использовании в качестве фактора выбора измеряемого свойства квантово запутанных частиц света двух далеких квазаров, излученного соответственно 7,8 и 12,2 миллиарда лет назад, между свойствами частиц наблюдаются корреляции. Исследователи нашли корреляции между 30000 пар фотонов, намного превысив теоретический предел, рассчитанный Беллом для классического механизма. Касательно лазейки свободы выбора, команда показала, что в случае существования неизвестного экспериментатору классического механизма, «имитирующего» квантовую запутанность, этот механизм должен был быть приведен в действие не менее чем за 7,8 миллиарда лет до проведения эксперимента, что представляется весьма маловероятным.

Экспериментальная установка представляла собой излучатель, испускающий пары фотонов в две противоположные стороны, и приемники на каждой из сторон, представляющие собой поляризаторы, для которых выбор угла, на который будет повернута плоскость пропускания фотонов, определялся тем, какой фотон в момент измерения свойства – более или менее высокоэнергетический – поступает на матрицу связанного с поляризатором телескопа, производящего наблюдения света далекого квазара.

Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Источник: vk.cc/8pVTv6

Твоим друзьям это понравится!