Pentru prima dată, „Acțiunea Înfricoșătoare” a lui Einstein a fost demonstrată la scară mare

Ceva ce te face să rămâi nedumerit

Pentru prima dată, oamenii de știință au reușit să vadă inseparabilitatea cuantică – pe care Einstein a descris-o ca „acțiune înfricoșătoare la distanţă”  – care a avut loc între obiecte macroscopice, o avansare importantă în înțelegerea fizicii cuantice.

Inseparabilitatea cuantică leagă particulele într-un mod în care ele instantaneu se influențează una pe cealaltă, chiar şi la distanţe mari.

La prima vedere, această legătură puternică sfidează fizica clasică şi, în general, înțelegerea realității, de aceea Einstein a găsit-o atât de înfricoșătoare.

Dar, fenomenul a devenit de atunci un component central al tehnologiei moderne.

Cu toate acestea, până acum, inseparabilitatea cuantică a fost demonstrată că funcționează doar la cele mai mici scări, în sisteme bazate pe lumină şi atomi, de exemplu.

Orice încercare de a creşte dimensiunile a creat probleme cu stabilitatea, la cea mai mică perturbare a mediului rupând legătura.

Dar, noua cercetarea schimbă lucrurile, demonstrând că această „acțiune înfricoșătoare”, ar putea fi într-adevăr reală şi la obiectele masive.

Nu avem în vedere masiv în sensul de găuri negre, ci în sens macroscopic – două membrane vibratoare de 15 micrometri.

Şi următorul pas va fi de a testa dacă aceste vibraţii sunt teleportate între aceste două obiecte.

Vedeţi şi: Fizicienii au realizat teleportarea cuantică sub apă pentru prima dată

„Activitatea noastră extinde calitativ gama sistemelor de inseparabilitate fizică şi are implicații asupra procesării cuantice a informațiilor, măsurătorilor precise şi testarea limitelor mecanicii cuantice”, scriu cercetătorii (en).

Bazându-se pe cercetarea care se desfășoară începând din anul 2014, noile experimente au folosit două membrane vibratoare, ca cele ale tobelor, pentru a reprezenta obiectele masive, sau oscilații mecanice masive dacă să vorbim în termenii tehnici.

Fiecare din ea avea diametrul de 15 micrometri, aproximativ lățimea părului uman.

Nu este masiv pentru noi, dar masiv în comparaţie cu dimensiunile atomice utilizate anterior pentru a demonstra inseparabilitatea cuantică – fiecare membrană era compusă din trilioane de atomi.

Pentru a-şi atinge rezultatele, echipa a răcit un circuit electric supraconductor un pic peste zero absolut, aproximativ – 273 grade Celsius.

Acesta a fost apoi controlat şi măsurat folosindu-se câmpuri cu microunde slabe.

Prin aplicarea microundelor, membranele din circuit au fost capabile să vibreze la o frecvenţă înaltă ultrasunet, producând vibrațiile care au format starea specială cuantică cu care Einstein şi-a bătut capul cam prin anii 1930.

„Bineînțeles, este o satisfacție mare de a constata că viziunea pe care ați stabilit-o devine fructuoasă şi e interesant de imaginat încotro ar putea conduce astfel de experimente, şi ce viziuni fundamentale şi inovații tehnologice ar putea genera în cele din urmă”, spune un membru al echipei (en), Matt Woolley de la Universitatea din New South Wales, Australia.

Temperaturile extrem de scăzute şi câmpurile electrice ale circuitului au eliminat toate formele de perturbare şi interferenţă de la membrane, lăsând în urmă doar vibrațiile mecanice cuantice.

Un alt rezultat impresionant a fost păstrarea stării de inseparabilitate timp de aproape jumătate de oră – experimentele anterioare s-au luptat pentru a ajunge la fracțiuni de secundă.

Acum, datorită faptului că această descoperire a fost făcută la o scară apropiată de ceea ce putem vedea cu ochiul liber, ea are potențialul de a duce la tot felul de noi descoperiri în domeniu: începând de la modul în care gravitația şi mecanica cuantică interacționează împreună, până la posibilitatea de a teleporta vibrații mecanice prin intermediul obiectelor inseparabile cuantic.

Vedeţi şi: Pentru prima dată a fost teleportat un obiect (foton) pe orbita planetei Pământ

„Următorul pas este de a demonstra teleportarea vibrațiilor mecanice”, spune Woolley (en).

„Prin teleportare, proprietățile fizice ale unui obiect pot fi transmise folosindu-se canalul a aşa numitei ‘acțiuni înfricoșătoare'”.

Einstein însuşi a descris-o ca două jumătăți ale aceleiași monede, despărțite: dacă aveţi capurile, celelalte jumătăţi trebuie să fie pajurile, chiar dacă se află la o distanţă de milioane de ani lumină una de alta.

„Prin teleportarea cuantică, proprietățile corpurilor fizice pot fi transmise pe distanţe arbitrare folosind canalul de ‘acțiune înfricoșătoare la distanţă’ „, a spus un membru ale echipei (en),  Caspar Ockeloen-Korppi de la Universitatea Aalto din Finlanda.

„Totuşi, noi încă suntem destul de departe de Star Trek”.

Deşi, e greu de spus în ce direcție ne va conduce acest studiu, nu poate fi subevaluată importanţa acestui prim pas făcut în mecanica cuantică macroscopică.

„Este clar că a sosit epoca mașinilor cuantice”, explică Woolley într-un fragment pentru The Conversation (en).

„Şi este aici pentru a rămâne”.

Cercetarea a fost publicată în Nature.