Spooky Quantum Entanglement Получает Дополнительный Поворот

{h1}

Физики запутали два фотона, вращающихся быстрее, чем когда-либо, в противоположных направлениях, делая шаг к квантовым эффектам в макроскопическом мире.

Квантовая физика - наука очень маленьких. Но физики делают это больше, устанавливая рекорды для размеров и энергий объектов, которые они могут получить, чтобы продемонстрировать квантовые эффекты.

Теперь физики из Венского университета в Австрии «практически переплетены» или запутали две частицы, вращающиеся быстрее, чем когда-либо, в противоположных направлениях. Запутывание происходит, когда две частицы остаются соединенными, так что действия, выполняемые над одной, влияют на другую, несмотря на расстояние между ними. (Эйнштейн назвал эту жуткую связь «жутким действием на расстоянии».)

В новом исследовании Антон Фиклер и его коллеги запутали два фотона, которые имели высокий орбитальный момент импульса, свойство, которое измеряет скручивание волны света. В квантовой физике частицы, такие как фотоны, могут вести себя как частицы и волны.

«Это ступенька в развитии новых технологий», - сказал Антон Цейлингер, директор Института квантовой оптики и квантовой информации и соавтор исследования, которое подробно описано в выпуске журнала «Наука» от 5 ноября.

Такие эксперименты по запутыванию проводились в течение десятилетий. В этом случае, однако, исследователи сделали что-то немного другое. Они создали запутанные фотоны и дали им много угловых моментов, больше, чем в любом предыдущем эксперименте.

Обычно энергия, содержащаяся в фотоне, очень мала: его квантовое число мало. При более высоких энергиях это меняется. Квантовая физика и «нормальная» или классическая физика начинают выглядеть одинаково, когда квантовые числа становятся высокими; это называется принципом соответствия и применяется ко многим областям физики.

Чтобы создать запутанные фотоны, Фиклер и его команда направили лазер через светоделитель, разделив лазерный луч на две части. Два фотона были направлены вниз по отдельным оптическим волокнам, и их волны были скручены, и скручены, и еще немного скручены, увеличивая их угловой момент - представьте себе волну в форме спирали, вращающуюся все быстрее и быстрее. [Искаженная физика: 7 умопомрачительных находок]

В конце концов, у фотонов было достаточно углового момента, чтобы их квантовые числа - единицы измерения, в которых измеряется их импульс - отличались в 600 раз, что является более высоким значением, чем любое ранее наблюдавшееся. Между тем фотоны, быстро вращающиеся в противоположных направлениях, все еще были запутаны.

Они знали это, потому что, когда частицы запутаны, измерение квантового состояния (в данном случае момента импульса и ориентации) одной частицы немедленно сообщает вам квантовое состояние другой, независимо от того, где она находится. Поскольку они обладали способностью измерять, оба исследователя могли подтвердить запутанность.

(Хотя эта передача информации между частицами происходит мгновенно, запутывание не может использоваться для связи быстрее света, потому что невозможно заранее установить квантовое состояние, как это было бы в сообщении).

Это показывает, что эффекты запутывания можно увидеть при высоких энергиях, то есть ближе к макроскопическому миру, который мы все знаем и с которым взаимодействуем. «Это означает, что мы должны принять принцип соответствия с большим количеством соли», - сказал Цейлингер.

Не менее важно то, что эксперимент показывает, что единственным барьером для применения определенных видов квантовых эффектов является технический - нет физической причины, по которой нельзя видеть квантовые явления при достаточно высоких энергиях, чтобы они попадали в видимый мир, хотя это займет некоторое время.

Следите за WordsSideKick.com в Твиттере @wordssidekick, Мы также на facebook.





RU.WordsSideKick.com
Все права защищены!
Перепечатка материалов разрешена только с простановкой активной ссылки на сайт RU.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RU.WordsSideKick.com