Un experiment cuantic arată că Einstein s-a înșelat atunci când a contestat o idee

Albert Einstein nu era pe deplin convins cu privire la mecanica cuantică, sugerând că înțelegerea noastră cu privire la aceasta era incompletă. În special, Einstein a contestat inseparabilitatea, ideea că o particulă ar putea fi influențată de o altă particulă care nu este în apropiere. Ce a dezvăluit un nou experiment cuantic?

Experimentele au arătat între timp că inseparabilitatea cuantică este într-adevăr posibilă și că două particule pot fi conectate la distanță. Acum, un nou experiment cuantic confirmă din nou acest lucru și o face într-un mod inedit.

• Telescopul Webb a găsit o populație neobișnuit de mare de asteroizi între Jupiter și Marte
• Un nou studiu dezvăluie cum au jucat cometele un rol „major” în apariția vieții pe Pământ

În cadrul experimentului, oamenii de știință au folosit un tub lung de 30 de metri răcit până la aproape zero absolut pentru a efectua un test Bell: o măsurare aleatorie în același timp pe două particule de qubit (bit cuantic) inseparabile.

Un experiment cuantic care îl contrazice pe Einstein

Testul propune o inegalitate matematică care, dacă nu rămâne valabilă, arată că teoria mecanicii cuantice este corectă.

Acest experiment nu doar că aplică testul Bell la distanțe mai mari decât s-a încercat anterior, dar o face folosind circuite supraconductoare, care ar putea avea un rol semnificativ în dezvoltarea calculatoarelor cuantice, scrie Science Alert.

Datorită modului în care este structurat experimentul, cu sute de circuite electronice de dimensiuni micrometrice, o versiune modificată ar putea fi utilizată în mai multe moduri.

„Prin abordarea noastră, putem demonstra într-un mod mult mai eficient decât este posibil în alte configurații experimentale că inegalitatea lui Bell este încălcată. Acest lucru o face foarte interesantă pentru aplicații practice”, spune fizicianul Simon Storz, de la ETH Zurich (Elveția).

Aceste aplicații practice ar putea include, de exemplu, comunicații criptate securizate.

Un progres în ceea ce privește mecanica cuantică

În ciuda provocărilor legate de construirea și de reglarea fină a aparatului, cercetătorii sunt încrezători că acesta ar putea fi adaptat pentru a funcționa și la scări mai mari, depășind limitele a ceea ce știm despre mecanica cuantică.

„În aparatul nostru există 1,3 tone de cupru și 14.000 de șuruburi, precum și o mare cantitate de cunoștințe de fizică și de inginerie”, spune fizicianul Andreas Wallraff, tot de la ETH Zurich.

Pentru a elimina toate lacunele potențiale dintr-un test Bell, măsurătorile trebuie luate în mai puțin timp decât este necesar pentru ca lumina să călătorească de la un capăt la altul, ceea ce demonstrează că nu a fost schimbată nicio informație între acestea.

Cu această configurație, lumina a avut nevoie de 110 nanosecunde pentru a parcurge tubul, iar măsurătorile au fost efectuate într-un timp cu câteva nanosecunde mai scurt. Cercetătorii au folosit fotoni cu microunde pentru a crea inseparabilitatea și au fost evaluate peste un milion de măsurători pentru a arăta încălcarea inegalității lui Bell.

Aplicații ale descoperirii

Aceasta este cea mai lungă separare între doi qubiți supraconductori inseparabili de până acum și arată potențialul tehnologiei qubit. Aceeași tehnologie demonstrată aici și-ar putea găsi în cele din urmă drumul în computerele cuantice la scară largă.

„Lucrările noastre demonstrează că non-localitatea este o nouă resursă viabilă în tehnologia informației cuantice realizată cu circuite supraconductoare cu potențiale aplicații în comunicarea cuantică, calculul cuantic și fizica fundamentală”, scriu cercetătorii în lucrare.

Cercetarea a fost publicată în Nature.

Vă recomandăm să citiți și:

Un radiotelescop puternic va ajuta la găsirea vieții extraterestre

Inginerii încearcă să obțină energie din resturile de fructe

Airbus a proiectat o nouă stație spațială cu gravitație artificială

Extratereștrii ar putea cartografia Pământul cu ajutorul semnalelor de la turnurile de telefonie mobilă