Tutkijat vangitsivat vain ensimmäisen kuvan ilmiöstä, jota Albert Einstein nimitti "kaukaisiksi toimiksi etäältä". Tuo ilmiö, jota kutsutaan kvantti takertumiseksi, kuvaa tilannetta, jossa hiukkaset voivat pysyä kytkettynä siten, että yhden fysikaaliset ominaisuudet vaikuttavat toiseen riippumatta niiden välisestä etäisyydestä (jopa mailia).
Einstein vihasi ajatusta, koska se rikkoi klassisia maailmankuvauksia. Joten hän ehdotti yhtä tapaa, jolla takertuminen voisi esiintyä rinnakkain klassisen fysiikan kanssa - jos olisi olemassa tuntematon, "piilotettu" muuttuja, joka toimisi sanansaattajana takertuneiden hiukkasparien välillä pitäen heidän kohtalonsa kietoutuneena.
Oli vain yksi ongelma: Ei ollut mitään keinoa testata, oliko Einsteinin näkemys - vai muukalainen vaihtoehto, jossa hiukkaset "kommunikoivat" nopeammin kuin valon nopeus ja hiukkasilla ei ole objektiivista tilaa, kunnes ne havaitaan - tosi. Lopuksi, 1960-luvulla fyysikko Sir John Bell keksi testin, joka kiisti näiden piilotettujen muuttujien olemassaolon - mikä tarkoittaisi, että kvantimaailma on erittäin outo.
Äskettäin ryhmä Glasgow'n yliopistossa käytti hienostunutta lasersysteemiä ja kiteitä otettaessa ensimmäisen kuvan kvanttien takertumisesta rikkoen yhtä, mitä nykyään kutsutaan "Bellin epätasa-arvoisuuksiksi".
Tämä on "kvanttien takertumisen keskeinen testi", sanoi vanhempi kirjailija Miles Padgett, joka on Kelvinin luonnontieteiden filosofian puheenjohtaja ja joka on fysiikan ja tähtitieteen professori Skotlannin Glasgow'n yliopistossa. Vaikka ihmiset ovat käyttäneet kvanttipitoisuutta ja Bellin epätasa-arvoa esimerkiksi kvanttilaskennassa ja salaustekniikassa, "tämä on ensimmäinen kerta, kun joku on käyttänyt kameraa vahvistaakseen sen."
Valokuvan ottamiseksi Padgett ja hänen ryhmänsä piti ensin takertua fotoneihin tai kevyisiin hiukkasiin kokeilemalla tavalla. He osuivat kristalliin ultravioletti (UV) -laserilla, ja jotkut niistä laserin fotoneista hajosivat kahteen fotoniin. "Sekä energian että vauhdin säilymisen vuoksi jokainen tuloksena oleva fotoni on takertunut", Padgett sanoi.
He havaitsivat, että takertuneet parit korreloivat tai olivat synkronoituna paljon useammin kuin voisit odottaa, jos mukana olisi piilotettu muuttuja. Toisin sanoen tämä pari loukkasi Bellin eriarvoisuutta. Tutkijat napsauttivat kuvaa erityisellä kameralla, joka pystyi havaitsemaan yksittäiset fotonit, mutta otti kuvan vasta, kun fotoni saapui takertuneen kumppaninsa kanssa, lausunnon mukaan.
Tämä kokeilu "osoittaa, että kvanttiefektit muuttavat tallennettavien kuvien tyyppejä", hän kertoi Live Science: lle. Nyt Padgett ja hänen tiiminsä pyrkivät parantamaan mikroskoopin kuvantamisominaisuuksia.
Tulokset julkaistiin 12. heinäkuuta Science Advances -lehdessä.
