1930-luvulla kunnioitettu teoreettinen fyysikko Albert Einstein palasi kvantimekaniikan kenttään, jonka suhteellisuusteoriansa auttoivat luomaan. Toivoessaan kehittää täydellisemmän teorian hiukkasten käyttäytymisestä, Einstein oli sen sijaan kauhistunut kvantti-takertumismahdollisuudesta - jota hän kuvaili ”kaukaisuudenaikaiseksi toiminnaksi”.
Einsteinin epäilyistä huolimatta, kvantti-takertumisesta on tullut hyväksytty osa kvantimekaniikkaa. Ja nyt, ensimmäistä kertaa koskaan, fyysikkojen ryhmä Glasgow'n yliopistosta otti kuvan kvantti-takertumisesta (aka. Bell-takertuminen) työssä. Näin tehdessään he onnistuivat kaappaamaan ensimmäisen osan visuaalista näyttöä ilmiöstä, joka hämmentää jopa Einsteiniä itse.
Niiden havaintoja kuvaava paperi nimeltään ”Kuvantavan Bell-tyyppinen ei-paikallinen käyttäytyminen” ilmestyi äskettäin lehdessä Tieteen kehitys. Tutkimusta johti tohtori Paul-Antoine Moreau, Leverhulmen varhaisen uran stipendiaatti Glasgow'n yliopistosta. Tutkimukseen osallistui useita tutkijoita Glasgow'n fysiikan ja tähtitieteen korkeakoulusta.
Kvanttien takertuminen kuvaa ilmiötä, jossa kaksi toistensa kanssa vuorovaikutuksessa olevaa hiukkasta voi pysyä yhteydessä toisiinsa jakamalla heti fyysiset tilansa riippumatta siitä, kuinka kaukana toisistaan. Tämä yhteys on kvanttimekaniikan ytimessä, vaikka se rikkoo paikallisen realismin käsitettä ja monia erityisen suhteellisuuden elementtejä.
Vuoteen 1964 Sir John Bell laajensi aikaisempien teoreetikkojen työtä virallistamalla ei-paikallisen vuorovaikutuksen käsitteen ja kuvailemalla vahvaa takertumista. Tätä kutsutaan nimellä Bell takertuminen, konsepti, jota käytetään useisiin tieteellisiin sovelluksiin - kuten kvanttilaskentaan ja salaustekniikkaan.
Ja vielä, toistaiseksi, sitä ei koskaan kaapattu yhdeksi kuvaksi. Kuten tohtori Moreau sanoi Glasgow'n yliopiston lehdistötiedotteessa:
”Kuva, jonka olemme onnistuneet vangitsemaan, on tyylikäs esitys luonnon perusominaisuudesta, joka nähtiin ensimmäistä kertaa kuvan muodossa. Se on jännittävä tulos, jota voidaan käyttää kvanttitietojärjestelmän kehittyvän kentän edistämiseen ja johtaa uudenlaiseen kuvantamiseen. "
Tutkimusryhmä suunnitteli tutkimuksensa vuoksi järjestelmän, jossa takertuneiden valokuvien virta laukaistaan kvanttisesta valonlähteestä. Tämä virta kulkee sitten sarjan "epätavanomaisia esineitä" läpi, joka viittaa nestekidemateriaaleihin, jotka muuttavat fotonien vaihetta niiden läpi.
Kokoonpanoon sisältyy myös erittäin herkkä kamera, joka pystyy havaitsemaan yksittäiset fotonit ja sieppaamaan niistä kuvia. Kamera kuitenkin ohjelmoitiin ottamaan kuvia vain, jos se havaitsi sekä yhden fotonin että sen takertuneen kaksosen. Näin tekemällä kokeilu loi tehokkaasti näkyvän tietueen kahden fotonin takertumisesta.
Tämän tutkimuksen tulokset avaavat oven kokonaan uudelle kvantikuvaustekniikan maailmalle, jossa hyödynnetään Bellin takertumista. Sillä on vaikutuksia myös kvantitietoihin (ts. Kvanttilaskenta ja kryptologia)
