Оказывается, квантово запутанные частицы не обязательно должны быть из одного и того же места в пространстве!
Существование запутанных состояний — одно из самых удивительных открытий квантовой физики. Сам Эйнштейн описывал это явление как «призрачную активность на расстоянии». Запутанное состояние включает в себя две частицы, которые связаны друг с другом, даже если их разделяют большие расстояния. Это означает, что изменение параметров одной частицы пара вызывает мгновенное изменение параметров и другой, независимо от расстояния, разделяющего эти две частицы.
Это явление вызывает недоумение и совершенно неинтуитивно понятно, поэтому изучение квантовой запутанности то и дело приводит к удивительным открытиям. Чтобы несколько упростить понимание явления, ученые предположили, что раз запутывание происходит независимо от положения частиц относительно друг друга, то, по крайней мере, частицы должны исходить из одного и того же места.
Однако, как выяснилось, это предположение также было оспорено. Исследователи из Университета Восточной Англии (UEA) наблюдали два запутанных фотона, которые исходили из двух разных точек. Это открытие делает квантовую запутанность еще более загадочной. Может бросить вызов нашему фундаментальному пониманию квантовой теории.
«До сих пор предполагалось, что такие парные фотоны исходят из одного и того же места«, — объясняет Дэвид Эндрюс из UEA. «Идентификация нового дезорганизованного механизма показывает, что каждая пара фотонов может испускаться из пространственно разнесенных точек, что вносит новую неопределенность в положение исходного квантового источника.»
Команда провела наблюдения во время процесса, известного как спонтанная параметрическая декомпрессия (SPDC), в ходе которого фотоны проходят через кристалл, создавая запутанные пары. Через кристалл проходит специальный одиночный луч света, который расщепляет его на две части, расщепляя при этом отон на две квантово запутанные частицы.
Команда заметила, что запутанные фотоны проявляются в двух разных точках кристалла, что расходится с предыдущими предположениями. Таким образом, можно предположить, что пространственное разрешение фотонов не ограничено.
Теоретики должны разобраться с этими результатами, прежде чем можно будет окончательно сказать, что означает это наблюдение. Пока это говорит о том, что у квантовой теории есть еще не один трюк в рукаве.