iPon Hírek

Kvantumszinten az okozat megelőzheti az okot

Dátum | 2012. 04. 25.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A kvantum-összefonódás azt jelenti, hogy két részecske kvantumállapota térbeli távolságuktól függetlenül korrelál, vagyis ha valamilyen mérést végzünk az egyik részecskén, az hatással van a másik részecske ugyanezen tulajdonságra. Az összefonódott részecskékre nem különálló, meghatározott állapotú részecskékként, hanem egy teljes rendszerként kell tekinteni. Lehetséges összefonódást létrehozni kettőnél több részecske között is, sőt: az is megoldható, hogy az összefonódott állapot csak utólag, folytatólagosan terjedjen tovább más részecskékre. Így a kezdetben csak részben összefonódott rendszer idővel teljesen összefonódottá válhat.

Ezt a folytatólagos terjedést hívjuk „késleltetett választásos összefonódás-cserének”. A Nature Physics oldalain megjelent tanulmányában Hsziao-szong Ma ezen jelenség szokatlan következményeiről számol be. A dolog lényege, hogy ha az utolsó összefonódási fázis előtt végzünk mérést egy ilyen rendszerben, akkor az eredmény attól fog függeni, hogy az utolsó összefonódás létrejön-e vagy sem. Vagyis mérésünk eredményét olyan tényezők befolyásolják, amelyek csak a mérés elvégzése után következnek be: az okozat megelőzi az okot.


Vegyünk egy példát! A késleltetett választásos összefonódás-csere első lépéseként két független forrás (1. és 2.) összefonódott polarizációjú fotonpárokat hoz létre. Az 1. forrásból az egyik foton Alice-hoz megy, a 2. forrásból egy foton pedig Bobhoz. Mindkét forrás második fotonja Victorhoz indul.

Alice és Bob egymástól függetlenül megmérik saját fotonjuk polarizációját: úgy állítják be polarizációs szűrőiket, hogy nem tudják, a másik mit csinál. Egy bizonyos idővel később Victor döntést hoz (ez a késletett választás): vagy megengedi két fotonjának, hogy beavatkozás nélkül haladjanak tovább, vagy pedig összefonódott állapotba hozza fotonjainak polarizációját, majd megméri ezek végső polarizációját.

A kísérlet végén a négy mérési eredményt összehasonlítják. Ha Victor nem hozott létre összefonódást fotonjai között, akkor Alice és Bob fotonjainak polarizációja nem korrelált egymással. Ha viszont Victor összekombinálta saját két fotonját, akkor a másik két résztvevő fotonjainak polarizációja is korrelált. Tehát egy véletlenszerű választás eredménye kihatással volt egy korábbi időpillanatban lefolytatott mérésre.


Hsziao-szong Ma és kollégái kísérletében egy ultraibolya lézer pulzusait két, egymástól független BBO-kristályon (béta bárium borát) küldték át, amelyek ennek következtében összefonódott polarizációjú fotonpárokat emittáltak. A fotonpárok polarizációja eltért, hullámhosszuk viszont azonos volt. A párok tagjainak útja ezt követően szétvált: mindkét pár egyik tagja egy-egy polarizációs detektor felé indult (Alice és Bob), míg a másik egy-egy 104 méter hosszú optikai szálon keresztül Victor felé vette az irányt. A szál hossza biztosította, hogy a detektorok elvégezték az első méréseket, mielőtt a Victor felé tartó fotonok célba értek volna. (A Victor döntése legalább 14 milliárdod másodperccel Alice és Bob mérésének végrehajtása után történt.)

Az párok második tagjainak egymással való összefonásáról egy véletlenszám-generátor döntött. Az eredmény függvényében Victor egyik berendezése vagy módosított a fotonok polarizációján, vagy nem. Végül itt is megtörténtek a mérések, és összehasonlításra kerültek az első detektorok eredményeivel.

A kísérleti eredmények jól fedték az elméletben már megtárgyaltakat: vagyis a jövő látszólag kihatással volt a múlt eseményeire. A kvantummechanikai egyik leglenyűgözőbb jelensége, amikor egymástól térben távol levő objektumok minden információcsere nélkül kihatással vannak egymás állapotára. Ennél még döbbenetesebb, hogy a jelek szerint mindezt időbeli elkülönülés esetén is képesek megtenni.


 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

8. DogTheDog
2012.04.25. 19:46
jezusom
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. freyr
2012.04.25. 20:26
De rég olvastam utoljára erről... mondjuk egy multiverzumos magyarázatra is kíváncsi lennék, hisz ezzel vagy az időben való nem egy irányú hatást, vagy a minden esemény összes lehetséges kimenetele általi új univerzum létrehozásának elméletét igazolták közvetve.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. Phantomstr...
2012.04.25. 21:33
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. Trolltaxi
2012.04.26. 12:02
dafuq did i just read?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. Zelbacsi
2012.04.26. 12:56
Most mi van? Hogy Alice és Bob adott pillanatbeli állapota attól függött, hogy később majd Victor milyen döntést hoz? Akkor most vagy van valamilyen olyan folyamat, amit nem tudtak mérni, és csak látszólag függött A és B állapota egy jövőbeli döntéstől, vagy megalkották a jövőbelátó detektort
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. mikej95
2012.04.26. 16:20
Zelbácsi: Alicenak és Bobnak ugyanazt az adatot kellett volna kapnia, viszont, ha újra mértek volna miután a 3. személy döntött akkor a 3. döntésén alapult volna az ő 2. eredményük.
Viszont a jövőbeli döntés már meghatározta a jelenbeli mérések eredményét. Nehéz elmagyarázni, egy nyelvben sincs igeidő az ilyen jelenségekre.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. Humbuk
2012.04.26. 20:42
Nézzétek meg a "két rés" kísérleteket is, azok is ezen az elven működnek.

Erről én is olvastam már régebben, de akkor még ott tartottak a tudósok, hogyha megmérik a jelenséget akkor tönkreteszik az effektust. Vagyis addig működik a dolog, míg nem tudjuk mi lesz az eredmény.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. Dhomochevs...
2012.04.30. 22:46
Szeretem a kvantum mechanikával foglalkozó cikkeket de valamiért a végén mindig ilyen állapotba kerülök...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!