Κβαντική σύνδεση μεταξύ φωτονίων που δεν υφίστανται την ίδια χρονική στιγμή

 Σύμφωνα με τον Άιζενμπεργκ, το πείραμα δείχνει ότι δεν είναι απολύτως λογικό να σκεφτόμαστε την εμπλοκή ως μία απτή φυσική ιδιότητα

H κβαντική εμπλοκή αποτελεί ένα από τα πιο εντυπωσιακά φαινόμενα της κβαντομηχανικής, επιτρέποντας σε δύο σωματίδια να συνδέονται ακόμα και αν βρίσκονται εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Η μέτρηση ενός σωματιδίου αλλάζει ταυτόχρονα την κατάσταση του κβαντικά πεπλεγμένου ζεύγους του, ανεξάρτητα από την απόσταση. Τώρα, Ισραηλινοί ερευνητές έδειξαν πως δύο φωτόνια μπορούν να εμπλακούν κβαντικά ακόμα και αν δεν υφίστανται την ίδια χρονική στιγμή. Η χρονικά ανεξάρτητη κβαντική εμπλοκή προβλέπεται από την κβαντική θεωρία, αλλά δεν ήταν ποτέ ευρέως αποδεκτή, και δεν είχε πραγματοποιηθεί με επιτυχία, μέχρι να το προσπαθήσουν οι Ίλαϊ Μεγκιντίς και Χαγκάι Άιζενμπεργκ του Εβραϊκού Πανεπιστημίου της Ιερουσαλήμ...

Οι ερευνητές ξεκίνησαν χρησιμποιώντας ένα συνδυασμό που ονομάζεται εναλλαγή κβαντικής εμπλοκής. Εκθέτοντας έναν ειδικό κρύσταλλο σε ακτινοβολία λέιζερ, δημιούργησαν δύο ζευγάρια πεπλεγμένων φωτονίων. Στην αρχή, τα φωτόνια 1 και 4 δεν είναι πεπλεγμένα, αλλά μπορούν να γίνουν εάν οι επιστήμονες πραγματοποιήσουν την κατάλληλη μέτρηση στα φωτόνια 2 και 3.

Για να επιτύχουν την ανεξαρτησία από το χρόνο, οι Μεγκιντίς και Άιζενμπεργκ δημιούργησαν πρώτα το ζευγάρι με τα φωτόνια 1 και 2, και μέτρησαν κατευθείαν την πόλωση του φωτονίου 1, πριν δημιουργήσουν το ζευγάρι με τα φωτόνια 3 και 4. Στη συνέχεια πραγματοποίησαν τη μέτρηση στα φωτόνια 2 και 3, και τελικά μέτρησαν την πόλωση του φωτονίου 4. Παρ’όλο που τα φωτόνια 1 και 4 δε συνυπήρξαν ποτέ, οι μετρήσεις έδειξαν ότι οι πολώσεις τους κατέληξαν να εμπλέκονται κβαντικά.

Σύμφωνα με τον Άιζενμπεργκ, το πείραμα δείχνει ότι δεν είναι απολύτως λογικό να σκεφτόμαστε την εμπλοκή ως μία απτή φυσική ιδιότητα. «Δεν υπάρχει καμία χρονική στιγμή κατά την οποία τα δύο φωτόνια συνυπάρχουν», δήλωσε. «Συνεπώς δεν μπορούμε να πούμε ότι το σύστημα είναι πεπλεγμένο σε εκείνη ή την άλλη χρονική στιγμή», πρόσθεσε.

Ωστόσο, το φαινόμενο υπάρχει σίγουρα και το πείραμα αποδεικνύει πόσο διαφορετικές είναι οι έννοιες της κβαντικής μηχανικής. Τα κβαντικά γεγονότα είναι έξω από τις καθημερινές μας έννοιες του χώρου και του χρόνου και για αυτό εμφανίζουν διαφορετικές αντικειμενικές δυσκολίες στην πειραματική τους προσέγγιση και κατανόηση.

Οι επιστήμονες ελπίζουν πως το πείραμά τους θα βοηθήσει στη δημιουργία κβαντικών υπολογιστών και δικτύων, στα οποία θα χρησιμοποιείται η εναλλαγή της εμπλοκής ως πρωτόκολλο για τη δημιουργία κβαντικών συνδέσεων μεταξύ απομακρυσμένων χρηστών, για την ασφαλή και ιδιαίτερα γρήγορη μεταφορά κωδικοποιημένων πληροφοριών.

www.naftemporiki.gr