Albert Einstein이“멀리서 짜증나는 행동”이라고 불렀던 것을 둘러 볼 수 없습니다. 물리 검토 편지 에 설명 된 실험과 함께 - 비엔나의 건물들 사이에서 촬영 된 입자의 측정을 제어하기 위해 스타 라이트를 활용하기 위해 고용과 관련된 업적 - 세계 최고의 우주 학자들과 양자 물리학 자들은“양자 얽힘”에 대한 흥미로운 대안으로 문을 닫고 있습니다.
.제네바 대학교 (University of Geneva)의 양자 물리학 자 니콜라스 기신 (Nicolas Gisin)은“기술적 으로이 실험은 정말 인상적이다.
표준 양자 이론에 따르면, 입자는 명확한 상태가 없으며, 적어도 측정 될 때까지 갑자기 주사위를 굴려서 형성으로 뛰어들 때까지 측정 될 때까지 한 가지 또는 다른 상태의 상대적 확률만을 갖습니다. 낯선 사람은 여전히 두 개의 입자가 상호 작용할 때“얽히게”되어 개별 확률을 흘리며 두 입자를 함께 설명하는보다 복잡한 확률 기능의 구성 요소가 될 수 있습니다. 이 함수는 2 개의 얽힌 광자가 수직 방향으로 편광되도록 지정할 수 있으며, 일부는 광자 A가 수직 편광되고 광자 B가 수평 편광되고 반대의 가능성이있을 가능성이 있습니다. 두 광자는 연간으로 이동할 수 있지만, 그것들은 연결되어 남아 있습니다 :광자 A를 수직 편광으로 측정하고, B의 상태가 순간에 지정되지 않은 경우에도 광자 A를 순간적으로 편광으로 분산하게됩니다. 이것은 아인슈타인이 1930 년대와 40 년대에 양자 역학의 완전성에 대한 그의 주장에 대해 회의적으로 유명한“으스스한 행동”입니다.
.1964 년 북 아일랜드 물리학 자 존 벨 (John Bell) 은이 역설적 개념을 시험에 적용 할 수있는 방법을 찾았습니다. 그는 입자가 아무도 보지 않는 경우에도 명확한 상태를 가지고 있고 ( "현실주의"로 알려진 개념), 실제로 신호가 빛보다 빠르게 이동하지 않는다면 ( "위치"), 두 입자의 측정 된 상태 사이에서 관찰 될 수있는 상관의 양에 상한이 있음을 보여 주었다. 그러나 실험은 얽힌 입자가 벨의 상한보다 더 상관 관계가 있다는 시간과 시간을 계속 보여 주었고, 현지 현실주의보다 급진적 양자 세계관을 선호합니다.
.벨은 지역과 현실주의 외에도 히치가 있습니다. 벨은 수십 년 동안 크게 무시 된 그의 공식을 도출하기 위해 또 다른 미묘한 가정을 만들었습니다. 새로운 논문의 공동 저자 인 Massachusetts Institute of Technology의 Andrew Friedman은“벨의 정리에 들어가는 세 가지 가정은 지역, 현실주의 및 자유입니다. "최근에는 약간의 자유를 포기함으로써 지역과 현실주의를 유지할 수 있다는 것이 발견되었습니다." 이것은 "선택의 자유"허점으로 알려져 있습니다.
벨 테스트에서, 얽힌 광자 A와 B는 분리되어 분리 된 광학 조절제로 전송됩니다. 조절제가 광자의 편광 방향과 정렬되는지 또는 대항하는지 여부에 따라 광자를 차단하거나 검출기로 통과시키는 장치입니다. Bell의 불평등은 지역 현실 우주에서 Photons A와 B가 모두 변조기를 통과하여 탐지되는 빈도를 얼마나 자주 상한에두고 있습니다. (연구자들은 얽힌 광자가 한계보다 더 자주 상관 관계가 있음을 발견했습니다.) 결정적으로, Bell의 공식은 두 변조기의 설정이 테스트중인 입자의 상태와 무관하다고 가정합니다. 실험에서, 연구원들은 일반적으로 임의의 수정기를 사용하여 장치의 방향 각도를 설정합니다. 그러나 변조기가 실제로 독립적이지 않은 경우 - 자연이 어떻게 든 선택할 수있는 가능한 설정을 제한하면 실험이 발생하기 전의 순간에 이러한 설정과 상관 관계가있는 경우,이 자유 감소 된 자유는 일반적으로 양자 얽힘에 기인하는 결과를 설명 할 수 있습니다.
.프리드먼은 우주는 10 개의 메뉴 항목이있는 식당과 같을 수 있다고 말했다. “10 명 중 하나를 주문할 수 있다고 생각하지만 그들은‘우리는 닭고기에서 나왔습니다.’라고 말하며 5 가지가 실제로 메뉴에 있다는 것이 밝혀졌습니다. 당신은 여전히 나머지 5 개 중에서 자유롭게 선택할 수 있지만, 당신은 당신의 자유 정도를 과도하게 만들고있었습니다.” 마찬가지로, 그는 실험을 설정할 때“미지의, 제약, 경계 조건, 보존 법이있을 수 있습니다”라고 말하면서 실험을 설정할 때 지역 사실주의를 위반하는 것처럼 보입니다.
.이 가능한 허점은 2010 년 호주 그리피스 대학교에있는 마이클 홀 (Michael Hall)이 선택의 자유를 줄이는 정량적 방법을 개발했을 때 견인력을 얻었습니다. 벨 테스트에서 측정 장치에는 두 가지 가능한 설정 (하나의 정보에 해당)이 있으며 (1 또는 0), 진정으로 독립적 일 때 설정을 지정하는 데 두 개의 정보가 필요합니다. 그러나 Hall은 설정이 독립적이지 않으면 22 번의 실행마다 한 번만 지정하면 22 번 실행에서 사용할 수있는 가능한 측정 설정 수를 절반으로 줄였습니다. 이 선택의 자유가 줄어드는 자유가 벨의 한계를 초과하기에 충분한 측정 결과와 관련하여 양자 얽힘의 환상을 만듭니다.
현지 현실주의를 유지하면서 자연이 자유를 제한 할 수 있다는 생각은 정보와 시공간의 기하학 간의 새로운 연결에 비추어 더욱 매력적으로 나타났습니다. 예를 들어, 블랙홀에 대한 연구는 시공간의 양의 중력이 더 강할수록 해당 지역에 더 적은 비트가 저장 될 수 있음을 시사합니다. 중력이 벨 테스트에서 가능한 측정 설정 수를 줄일 수 있으며, 우주 메뉴에서 비밀리에 인상적인 항목이 있습니까?
Friedman, Alan Guth 및 MIT의 동료들은 몇 년 전 비엔나 대학교의 유명한 벨 테스트 실험자 인 Anton Zeilinger가 방문하기 위해 왔을 때 그러한 추측을 즐겼습니다. Zeilinger는 또한 선택의 자유 허점에 대한 시력을 가졌습니다. 그들과 그들의 공동 작업자들은 함께 지역 사실주의가 부족한 우주와 자유를 억제하는 우주를 구별하는 방법에 대한 아이디어를 개발했습니다.
계획된 "Cosmic Bell Test"실험 중 첫 번째 시리즈에서 팀은 비엔나에있는 Zeilinger의 실험실 지붕에서 다른 두 건물의 열린 창문을 통해 광학 변조기로 광자 한 쌍을 보냈으며 평소와 같이 일치하는 감지를 집계했습니다. 그러나 이번에는 변조기 설정이 각 측정 전 순간에 어떻게 든 광자 상태와 상관 관계가있을 가능성을 낮추려고 시도했습니다. 그들은 각 창에서 망원경을 가리키고, 각 망원경을 밝고 편리하게 위치한 (그러나 그렇지 않으면 임의의) 별에서 훈련 시켰으며, 각 측정 전에 각 별에서 들어오는 광자의 색상을 사용하여 관련 변조기의 각도를 설정했습니다. 이 광자의 색상은 수백 년 전에 별을 떠났을 때 결정되었으며, 그 (그리고 측정 설정)가 측정되는 광자 상태와 무관 한 가능성을 높입니다.
.그럼에도 불구하고 과학자들은 측정 결과가 여전히 벨의 상한을 위반하여 실험에서 편광 된 광자가 결국 짜증나는 작용을 보여 주었다는 확신을 높였다.
.자연은 여전히 선택의 자유 허점을 악용 할 수 있지만, 우주는 측정이 발생하기 최소 600 년 전에 (두 별의 더 가까이가 지구로 빛을 보냈을 때) 가능한 측정 설정 메뉴에서 항목을 삭제해야했을 것입니다. 홀은“이제 셰익스피어가‘이 확실한 불확실성을 알기 전까지는 제안 된 오류를 즐겁게 할 것입니다.’
다음으로, 팀은 점점 멀리 떨어진 퀘이사의 빛을 사용하여 측정 설정을 제어하고, 시간을 더 많이 조사하고 우주에 미래의 장치 설정 사이의 상관 관계를 조리하고 자유를 제한 할 수있는 더 작은 창을 제공 할 계획입니다. 팀이 측정 설정이 상관 관계가없고 벨의 한계 위반이 사라지는 전환 지점을 찾을 수도 있습니다. 이는 아인슈타인이 으스스한 행동을 의심하는 것이 옳았다는 것을 증명할 수도 있습니다.
.프리드먼은“우리에게는 일종의 윈윈처럼 보인다. "우리는 허점을 점점 더 닫고 양자 이론에 더 자신감이 있거나 새로운 물리학을 지적 할 수있는 것을 볼 수 있습니다."
.많은 물리학 자들이 혐오 할 가능성이 있습니다. 우주는 처음부터 선택의 자유를 제한했을 수 있습니다. 모든 측정은 빅뱅에서 확립 된 상관 관계에 의해 미리 결정되었습니다. 스웨덴의 Linköping University의 물리학자인 Jan-Åke Larsson은“이를 알 수 없다”고 말했다. Cosmic Bell Test Crew는 별, 퀘이사 또는 하늘에 다른 빛이 있기 전에 존재했던 상관 관계를 배제 할 수 없습니다. 그것은 선택의 자유 허점을 완전히 닫을 수 없다는 것을 의미합니다.
그러나 양자 얽힘과 초성애 사이의 선택을 감안할 때, 대부분의 과학자들은 얽힘과 그와 함께 자유를 선호합니다. Larsson은“상관 관계가 실제로 [빅뱅에서] 설정되면 모든 것이 사전에 정해져 있습니다. “지루한 세계관이라고 생각합니다. 나는 이것이 사실이라고 믿을 수 없다.”
