Kot-widmo: fotony pokazują obraz widziany przez ich splątanych bliźniaków
Pojawił się kolejny dowód na to jak niezwykła jest więź, która łączy fotony-bliźniaki, czyli cząstki splątane kwantowo. Można sprawić, by fotony pokazały na kamerze obraz kota, z którym same nie miały nigdy styczności, ale styczność miały fotony kwantowo z nimi splątane, których wcale nie trzeba rejestrować.
Wyniki tego przedziwnego eksperymentu, przeprowadzonego przez Gabrielę Barreto Lemos i współpracowników w grupie Antona Zeilingera na Uniwersytecie Wiedeńskim w Austrii, opublikowano pod koniec sierpnia w tygodniku "Nature". "To doświadczenie pokazuje, że o pewnych fotonach możemy się czegoś dowiedzieć, wcale ich nie rejestrując" - komentuje w rozmowie z PAP Radek Łapkiewicz, Polak, który brał udział w tych badaniach.
Fizykom w wiedeńskim laboratorium udało się wykonać niezwykły portret-widmo kota (nawiązanie do słynnego paradoksu kota Schroedingera). Przez szablon o kształcie kota przepuszczono wiązkę fotonów i... w ogóle jej nie rejestrowano. Rejestrowano natomiast fotony, które przez szablon nie przelatywały - wiązkę tworzoną przez fotony-bliźniaki, które z fotonami z pierwszej wiązki były kwantowo splątane. Okazuje się, że fotony, które - jakby się wydawało - nie miały prawa oglądać szablonu - tworzą na ekranie portret kota. Fizycy w tym spektakularnym doświadczeniu po raz kolejny pokazali, że prawa, jakie rządzą światem kwantowym, wcale nie są zgodne z regułami, do których przyzwyczailiśmy się w naszym świecie makroskopowym.
Radek Łapkiewicz wyjaśnia, że taki eksperyment pozwala na obrazowanie obiektów oświetlonych innym światłem, niż to, które rejestruje kamera. "Można wybrać do oświetlenia obiektu taką długość fali, jaka nas ciekawi, nawet jeśli dla takiej długości nie ma detektorów, a obraz obserwować w takiej długości fali, z którą radzą sobie kamery" - mówi fizyk.
Dr Radek Łapkiewicz doktorat zrobił na Uniwersytecie w Wiedniu, a teraz pracuje tam na stażu podoktorskim. Wkrótce chce wrócić do Polski - na Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, gdzie kompletować będzie zespół studentów i doktorantów.
W austriackim eksperymencie nieprzypadkowo wykorzystano szablon kota, który kojarzyć się miał z paradoksem kota Schroedingera. Austriacki fizyk i noblista Erwin Schroedinger zaprezentował w latach 30. XX wieku eksperyment myślowy: w pudełku zamyka się kota, truciznę oraz jeden atom promieniotwórczego pierwiastka. Trucizna uwolni się i natychmiast zabije kota, kiedy dojdzie do rozpadu pierwiastka promieniotwórczego. Mija pewien czas, po którym prawdopodobieństwo, że pierwiastek się rozpadł jest równe 50 proc. W świecie kwantowym możliwy jest stan, w którym pierwiastek jednocześnie rozpadł się i nie rozpadł. Możnaby więc wyciągnąć wniosek, że w tym momencie kot jest jednocześnie żywy i martwy. Dopiero fakt dokonania obserwacji - otwarcie pudełka - sprawi, że układ przyjmie jeden ze stanów - zobaczymy więc albo kota żywego, albo martwego, a nie kota w obu tych stanach jednocześnie.
PAP - Nauka w Polsce
lt/ ula/
Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.
