Kuantum Dan Kuasar Cahaya
Dengan bantuan dua kuasar yang jauh sangat terang terletak lebih dari 7 miliar tahun cahaya pergi, peneliti baru-baru ini diperkuat kasus bagi belitan kuantum fenomena Einstein digambarkan sebagai "spooky aksi di distance" dengan menghilangkan satu klasik Alternatif.
Dari banyak segi mindboggling mekanika kuantum, salah satu yang paling menarik adalah gagasan belitan kuantum. Hal ini terjadi ketika dua partikel erat bersama-sama tidak peduli perpisahan mereka dari satu sama lain. Meskipun partikel-partikel terbelit ini tidak terhubung secara fisik, mereka masih ada dapat berbagi informasi dengan satu sama lain seketika — tampaknya melanggar salah satu aturan paling hard-and-fast fisika: tidak ada informasi dapat ditularkan lebih cepat daripada kecepatan cahaya.
Sebagai jauh-keluar sebagai gagasan tampaknya, belitan kuantum telah terbukti berkali-kali selama bertahun-tahun. Ketika peneliti membuat dua terbelit partikel dan independen mengukur sifat mereka, mereka menemukan bahwa hasil dari pengukuran satu mempengaruhi sifat diamati partikel lainnya.
Tapi bagaimana jika jelas hubungan antara partikel tidak karena belitan kuantum, tapi sebaliknya adalah hasil dari beberapa tersembunyi, klasik hukum fisika? Pada tahun 1964, fisikawan John Bell membahas pertanyaan ini dengan menghitung batas teoritis luar yang korelasi hanya dapat dijelaskan oleh belitan kuantum, fisika tidak klasik. Namun, seperti yang sering terjadi, ada celah.
Salah satu yang paling keras kepala dari celah ini adalah "freedom-of-choice disebut" loophole, yang menunjukkan sebuah variabel klasik yang tersembunyi dapat mempengaruhi bagaimana bergerak memutuskan untuk mengukur tampaknya terjerat partikel. Hal ini menyebabkan partikel muncul quantumly berkorelasi bahkan ketika mereka tidak.
Untuk membantu membatasi dampak dari celahnya, penulis studi baru digunakan sangat jauh kuasar yang jauh (sangat cerah dan energik galactic Core) untuk menentukan sifat-sifat yang terbelit partikel untuk mengukur. Dengan membiarkan cahaya kuasar yang jauh akan sifat-sifat apa untuk mengukur, para peneliti secara efektif menghilangkan celah kebebasan-of-pilihan dari percobaan. Hal ini karena kuasar yang jauh terletak 7.8 dan 12.2 miliar tahun cahaya, sehingga cahaya mereka diamati yang dipancarkan miliaran tahun sebelum para peneliti bahkan dikandung percobaan.
"Jika beberapa konspirasi yang terjadi untuk mensimulasikan mekanika kuantum dengan mekanisme yang adalah benar-benar klasik, mekanisme yang akan memiliki untuk memulai operasinya entah bagaimana mengetahui persis ketika, mana, dan bagaimana percobaan ini akan dilakukan-setidaknya 7,8 miliar tahun yang lalu, "kata co-penulis Alan Guth, seorang profesor fisika di MIT, dalam siaran pers. "That tampaknya sangat tidak masuk akal, jadi kita memiliki bukti yang sangat kuat bahwa mekanika kuantum adalah tepat penjelasan. "
Bahkan, menurut Guth, kemungkinan bahwa proses klasik yang bisa menjelaskan hasil mereka adalah tentang 10-20, atau 1 dalam 100 miliar miliar.
"Bumi adalah sekitar 4,5 milyar tahun, jadi setiap mekanisme alternatif berbeda dari mekanika kuantum yang mungkin telah menghasilkan hasil kami oleh mengeksploitasi ini celah akan sudah berada di tempat jauh sebelum bahkan ada planet bumi, " menambahkan co-penulis David Kaiser MIT. "Jadi kita telah mendorong alternatif penjelasan kembali ke sangat awal dalam sejarah kosmik."
Untuk melaksanakan penelitian, tim digunakan dua 4-meter-lebar teleskop-teleskop William Herschel dan Telescopio Nazionale Galileo — terletak hanya lebih dari setengah mil (1 kilometer) terpisah di gunung di La Palma, Spanyol. Kedua teleskop telah dilatih pada kuasar yang jauh berbeda terletak miliaran tahun cahaya.
Sementara itu, di sebuah stasiun antara teleskop ini dua, para peneliti dihasilkan pasangan photon tampaknya terbelit atau partikel cahaya dan berseri-seri salah satu anggota dari setiap pasangan untuk detektor di teleskop masing-masing. Sebagai foton terbelit bepergian ke detektor, teleskop yang dianalisis cahaya dari kuasar yang jauh dan menentukan apakah cahaya adalah lebih merah atau lebih biru dari baseline.
detectorschematic.
Dilansir dari astronomy.com, Rauch et al. (Phys. Wahyu Lett. 121, 080403)
Tergantung pada ukuran, detektor foton terjerat secara otomatis disesuaikan sudut mereka polarizers, yang merupakan perangkat yang mengukur orientasi bidang listrik foton. Hal ini memungkinkan para peneliti untuk menguji apakah pasangan photon yang benar-benar dikaitkan dengan satu sama lain, atau jika mereka yang hanya berpura-pura.
Selama dua eksperimen 15 menit (setiap memanfaatkan dua pasang kuasar yang jauh berbeda), para peneliti mengukur atas 17.000 dan 12.000 pasang terbelit foton, masing-masing. Menurut penelitian, menunjukkan hasil yang sangat tidak mungkin klasik mekanisme bertanggung jawab untuk korelasi kuat diamati antara pasangan foton, yang berarti pasangan photon yang benar-benar adalah quantumly terjerat.
Percobaan ini bukanlah pertama kalinya diuji. Hanya bulan Februari, tim yang sama peneliti memimpin penelitian serupa yang digunakan 600 tahun starlight untuk menentukan sifat foton yang mengukur. Dan meskipun penelitian baru menggunakan cahaya yang hampir 8 miliar tahun lebih tua, masih tetap untuk pilihan kebebasan dalm celah untuk lolos. Untuk menutup jendela ini benar-benar, para peneliti sudah merencanakan untuk melihat kembali bahkan lebih lanjut dalam waktu berkonsentrasi pada awal cahaya dalam alam semesta, foton dari latar belakang mikrogelombang kosmis.
"Ini menyenangkan ketika berpikir tentang jenis percobaan yang kami dapat merancang di masa depan, tetapi untuk sekarang, kami sangat sangat senang bahwa kami mampu alamat celah ini tertentu sangat dramatis, " kata Kaiser. "Percobaan kami dengan kuasar yang jauh menempatkan sangat ketat kendala pada berbagai alternatif untuk mekanika kuantum. Sebagai aneh mekanika kuantum mungkin tampak, terus cocok setiap uji eksperimental yang kita dapat merancang. "