H πρώτη φωτογραφία που απεικονίζει την κβαντική σύζευξη δύο φωτονίων

Για πρώτη φορά στην ιστορία έχουμε μπροστά μας μια φωτογραφία που απεικονίζει τον κβαντικό εναγκαλισμό (κβαντική διεμπλοκή ή σύζευξη), χάριν στους ερευνητές του Πανεπιστημίου της Γλασκώβης. Στη φωτογραφία βλέπουμε δύο φωτόνια να αλληλεπιδρούν και να μοιράζονται τη φυσική κατάσταση τους, ένα φαινόμενο που συμβαίνει στο Σύμπαν ανεξάρτητα από την απόσταση που έχουν τα δύο σωματίδια μεταξύ τους. Κατά μια έννοια, αυτό αποτελεί την απόδειξη ότι τα πάντα συνδέονται μεταξύ τους στον κόσμο μας.

Κβαντική σύζευξη δύο σωματιδίων που αλληλεπιδρούν συνενώνοντας τις κυματοσυναρτήσεις τους και μένουν σε κατάσταση διεμπλοκής μεταξύ τους, ασχέτως του χώρου που μεσολαβεί πλέον από το ένα στο άλλο.

 

Η κβαντική διεμπλοκή είναι το φαινόμενο, κατά το οποίο δύο σωματίδια ή ομάδες σωματιδίων που δημιουργούνται μαζί ή αλληλεπιδρούν συνενώνοντας τις κυματοσυναρτήσεις τους και μένουν σε κατάσταση διεμπλοκής μεταξύ τους, ασχέτως του χώρου που μεσολαβεί πλέον από το ένα στο άλλο. Αν σταλεί το ένα από τα δύο στο άλλο άκρο του σύμπαντος και συμβεί κάτι σε οποιοδήποτε από τα δύο, το άλλο αντιδρά ακαριαία. Έτσι, φαίνεται είτε πως η πληροφορία μπορεί να ταξιδέψει με άπειρη ταχύτητα, είτε πως στην πραγματικότητα τα δύο αντικείμενα βρίσκονται ακόμα σε «επαφή», σε σύνδεση μεταξύ τους, σε κατάσταση διεμπλοκής.

Για να επιτύχουν τη σύζευξη, οι ερευνητές δημιούργησαν μια διάταξη που εκπέμπει ροή συζευγμένων φωτονίων από μια κβαντική πηγή φωτός. Αυτά τα σωματίδια απεικονίζονται επάνω σε υγρούς κρυστάλλους που αλλάζουν τη φάση των φωτονίων καθώς αυτά τους διαπερνούν. Στο τέλος της διάταξης έχει τοποθετηθεί ειδική κάμερα που κατάφερε να «συλλάβει» αυτό το ζεύγος φωτονίων που βλέπουμε στη φωτογραφία.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, ο κβαντικός εναγκαλισμός αποτελεί μία από τις θεμελιώδεις αρχές της Κβαντομηχανικής και βρίσκει εφαρμογή σε πολλά γνωστά πεδία, όπως οι κβαντικοί υπολογιστές και η κρυπτογράφηση, αλλά μέχρι σήμερα κανένας δεν είχε καταφέρει να τον απεικονίσει. Πεποίθηση τους είναι ότι με αυτό το project θα μπορέσουν να βοηθήσουν στην εξέλιξη των κβαντικών υπολογιστών και ίσως να δούμε νέους τύπους απεικόνισης.