Концепцию Эйнштейна о локальной причинности опровергли
Группа исследователей под руководством Андреаса Валлраффа, профессора физики твердого тела в ETH Zurich, провела тест Белла без лазеек, чтобы опровергнуть концепцию «локальной причинности», сформулированную Альбертом Эйнштейном в ответ на квантовую механику. Показав, что квантово-механические объекты, которые находятся далеко друг от друга, могут быть гораздо сильнее коррелированы друг с другом, чем это возможно в обычных системах, исследователи предоставили дополнительное подтверждение квантовой механике. Особенность этого эксперимента в том, что исследователи впервые смогли провести его с использованием сверхпроводящих цепей, которые считаются перспективными кандидатами для создания мощных квантовых компьютеров. Тест Белла основан на экспериментальной установке, которая была первоначально разработана как мысленный эксперимент британским физиком Джоном Беллом в 1960-х годах. Белл хотел решить вопрос, о котором великие физики спорили еще в 1930-х годах: верны ли предсказания квантовой механики, полностью противоречащие обыденной интуиции, или общепринятые концепции причинности также применимы к атомному микромиру? как считал Альберт Эйнштейн?
Чтобы ответить на этот вопрос, Белл предложил провести случайное измерение двух запутанных частиц одновременно и проверить его на соответствие неравенству Белла. Если эйнштейновская концепция локальной причинности верна, эти эксперименты всегда будут удовлетворять неравенству Белла. Напротив, квантовая механика предсказывает, что они ее нарушат. В начале 1970-х годов Джон Фрэнсис Клаузер, получивший в прошлом году Нобелевскую премию по физике, и Стюарт Фридман провели первый практический тест Белла. В своих экспериментах двум исследователям удалось доказать, что неравенство Белла действительно нарушается. Но они должны были сделать определенные предположения в своих экспериментах, прежде всего, чтобы иметь возможность их проводить. Таким образом, теоретически Эйнштейн все еще мог быть прав, скептически относясь к квантовой механике.
Однако со временем все больше и больше таких лазеек можно было закрыть. Наконец, в 2015 году различным группам удалось провести первые действительно свободные от лазеек тесты Белла, тем самым окончательно разрешив старый спор. Группа Уолраффа теперь может подтвердить эти результаты с помощью нового эксперимента. Работа исследователей ETH, опубликованная в Nature, показывает, что исследования по этой теме не завершены, несмотря на первоначальное подтверждение семь лет назад. На это есть несколько причин. Во-первых, эксперимент исследователей ETH подтверждает, что сверхпроводящие цепи также работают в соответствии с законами квантовой механики, хотя они намного больше, чем микроскопические квантовые объекты, такие как фотоны или ионы. Электронные схемы размером в несколько сотен микрометров, изготовленные из сверхпроводящих материалов и работающие на микроволновых частотах, называются макроскопическими квантовыми объектами.
Во-вторых, тесты Белла имеют и практическое значение. «Модифицированные тесты Белла можно использовать в криптографии, например, чтобы продемонстрировать, что информация действительно передается в зашифрованном виде», — объясняет Саймон Сторц, докторант группы Уолраффа. «С нашим подходом мы можем гораздо эффективнее, чем это возможно в других экспериментальных установках, доказать, что неравенство Белла нарушается. Это делает его особенно интересным для практических приложений». Однако для этого исследователям нужна сложная испытательная установка. Потому что для того, чтобы тест Белла был действительно свободным от лазеек, они должны гарантировать, что никакая информация не может быть обменена между двумя запутанными цепями до завершения квантовых измерений. Поскольку самая быстрая скорость передачи информации — скорость света, измерение должно занимать меньше времени, чем требуется частице света для перехода от одного контура к другому.
Итак, при постановке эксперимента важно соблюдать баланс: чем больше расстояние между двумя сверхпроводящими цепями, тем больше времени доступно для измерения и тем сложнее становится экспериментальная установка. Это связано с тем, что весь эксперимент должен проводиться в вакууме вблизи абсолютного нуля. Исследователи ETH определили, что кратчайшее расстояние, на котором можно провести успешный тест Белла без лазеек, составляет около 33 метров, поскольку легкой частице требуется около 110 наносекунд, чтобы преодолеть это расстояние в вакууме. Это на несколько наносекунд больше, чем потребовалось исследователям для проведения эксперимента. Команда Валлраффа построила впечатляющее сооружение в подземных переходах кампуса ETH. На каждом из двух его концов находится криостат, содержащий сверхпроводящую цепь. Эти два охлаждающих аппарата соединены 30-метровой трубой, внутренняя часть которой охлаждается до температуры чуть выше абсолютного нуля (–273,15 °C).
Перед началом каждого измерения микроволновый фотон передается от одной из двух сверхпроводящих цепей к другой, так что две цепи перепутываются. Затем генераторы случайных чисел решают, какие измерения будут выполнены на двух цепях в рамках теста Белла. Далее сравниваются результаты измерений с обеих сторон. Оценив более миллиона измерений, исследователи с очень высокой статистической достоверностью показали, что в этой экспериментальной установке нарушается неравенство Белла. Другими словами, они подтвердили, что квантовая механика также допускает нелокальные корреляции в макроскопических электрических цепях и, следовательно, что сверхпроводящие цепи могут быть запутаны на большом расстоянии. Это открывает интересные возможности для приложений в области распределенных квантовых вычислений и квантовой криптографии.
По словам Валлраффа, строительство объекта и проведение испытаний были сложной задачей. Просто охлаждение всей экспериментальной установки до температуры, близкой к абсолютному нулю, требует значительных усилий. «В нашей машине 1,3 тонны меди и 14 000 винтов, а также много физических знаний и инженерных ноу-хау», — говорит Валлрафф. Он считает, что таким же образом в принципе можно было бы строить объекты, преодолевающие еще большие расстояния. Эта технология может, например, использоваться для соединения сверхпроводящих квантовых компьютеров на больших расстояниях.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

В отчете об НЛО указаны две горячие точки

Гигантское озеро лавы на Ио

Давайте поговорим о НЛО

ИИ станет умнее любого человека в 2025 году

Как гамма-всплески порождают свет

МКС стала рассадником бактерий-мутантов

На дне Балтийского моря обнаружено НЛО

НЛО нарушают все законы физики

НЛО перевозят по пустынной дороге на прицепе

Обнаружили 13 штаммов бактерий-мутантов на МКС

Обнаружили самую крупную звездную черную дыру

Очень важно раскрыть данные об НЛО

Паломники сообщили об НЛО в небе Массачусетса

Почему на Марсе выделяется метан

Программа Kona Blue для реинжиниринга НЛО

Раскрытие проекта Aqua

Стоунхендж ориентирован как на Луну, так и на Солнце

Строительным элементам жизни легче формироваться в космосе

Такер Карлсон высмеял утверждения об инопланетянах

Хью Джекман был послан инопланетянами

Матовые стеклянные перегородки - особенности, виды, как выбрать

В районе Красной поляны обнаружили два дольмена

Два охотника стали первыми жертвами болезни оленей

Должно быть место для честного расследования НЛО

Древнейший вулканизм в Солнечной системе

Жители ХМАО засняли НЛО на фоне северного сияния

Загадка странных огней в ночном небе Вены

Китаец прожил 35 лет с просветом аорты

Люди эволюционировали как жуки, а не как позвоночные

Марсоход получил изображения окаменелостей людей

Нашли экзопланету-бродягу земного типа

НЛО в небе над Сызранью

НЛО, трансформации и откровения астронавтов

Ограничение калорий замедлило биологическое старение

Первая буква фамилии студентов определяет успеваемость

Полая Земля, летающие щиты и муравьиные боги

Почему умные люди верят в теории заговора

Сбывающиеся предсказания ясновидящей Ванги

Фрагменты белков могут возникать в космосе

Человек прилетевший с небес

Шамбала и полая Земля в древнем буддизме

Георадар будет искать водные объекты на Юпитере

Дьявольская комета наконец-то стала видна

Затерянный город найден на территории Тонгатапу

ИИ и НАСА борются с изменением климата

Инопланетное существо, выброшенное на австралийский пляж

Какова масса покоящегося нейтрино

НАСА предупреждает о военном присутствии Китая в космосе

НЛО пролетел над красотами Перта

Ортоклаз из свинца - это своего рода загадка

Отчет о программе Kona Blue

Паскагула устраивает вечеринку в честь похищения

Путешественник во времени показал фото из будущего

Самая глубокая дыра в земле была закрыта

Самые странные и неповторимые дома в Огайо

Случаи похищения людей инопланетянами будут изучены

Смертоносная пещера, которая может вызвать пандемию

Такер Карлсон видел свидетельства о подводных НЛО

У человека расплавились пальцы при встрече с НЛО

Увлечение внеземной жизнью восходит к 17-му веку

Черный зверь бродил по полю британского фермера

Встреча с НЛО в школе Ариэль в Зимбабве

Город-призрак, жители которого были вынуждены бежать

Горы и лавовые озера на Ио с высоты птичьего полета

Два неизвестных объекта пролетели мимо МКС

Документальный фильм о похищении в Паскагуле

ИИ VASA1, который может заставить изображения говорить

ИИ изучает планетарный пограничный слой Земли

Инопланетяне украли мои яйцеклетки

Китай осуществляет военные программы в космосе

Книга, предсказавшая катастрофу Титаника

Компания Boston Dynamics представила нового робота

Метеорологи предупреждают о погодных войнах между странами

НЛО залетел в действующий вулкан

Подводя черту под происхождением жизни

Прыщ превратился в опухоль размером с арбуз

Скрытый потенциал РНК в развитии биоинженерии будущего

Состоят ли дюны Титана из кометной пыли

Таинственная механика полета насекомых

Тайна аномалии Балтийского моря наконец-то раскрыта

Хаббл отправляется на поиски небольших астероидов

Гелиевая звезда с самым низким содержанием металлов

Екатеринбуржец выставил на продажу летающую тарелку

Жизнь может существовать в темных водных Европы

Загадка формирования массивных горячих субкарликов

ИИ способен революционизировать кредитование

Инопланетян следует искать на фиолетовых планетах

Инопланетяне похитили яйца у женщины

Метеорит пробил крышу дома

Непрерывные фейковые новости оказывают большее влияние

НЛО влетает в действующий вулкан-портал

НЛО пилотируются духовными сущностями

Океан Энцелада может поддерживать жизнь

Перуанские мумии не являются инопланетянами

Полицейская камера сняла аварийную посадку НЛО

Полярные сияния на холодных коричневых карликах

Попытки AARO вступить в контакт с Дэвидом Грушем

Правительство США намеренно скрывает информацию об НЛО

Разгадка тайн атмосферных рек

США провели испытания управляемого ИИ истребителя

Экстремальные холода в условиях потепления климата

В один прекрасный день ИИ сможет выполнять всю нашу работу

В сеть просочился отчет о встрече ВМС США с НЛО

Давайте поговорим о неопознанных подводных объектах

Доказательства существования инопланетной жизни

Жизнь нужно искать в пурпурных мирах

Жители графства Дербишир взбешены таинственным жужжанием

Как философы воспринимали инопланетную жизнь

Метеорит, пробивший крышу дома во Флориде, прилетел с МКС

Миссия НАСА Солнечный парус готовится к запуску

На протяжении 600 лет манускрипт Войнича остается загадкой

НАСА ищет дешевый способ доставки образцов с Марса

Обнаружена самая массивная черная дыра в нашей галактике

Паранормальные корни программы Пентагона по НЛО

Подтвержден полет аппарата Dragonfly к Титану

Правительство пытается скрыть правду о НЛО

Пурпурные миры населены инопланетянами

Робот-гуманоид Ameca может имитировать человеческую речь

Тестирование технологий для полета на Марс

Человекоподобный НЛО замечен в небе Калифорнии

Я встретил лысых инопланетян–гуманоидов

В небе Калифорнии замечен странный НЛО

Великобритания разрабатывает правила для ИИ

Город богов разрушило мегаземлетрясение

Еще один механизм выживания тихоходок в космосе

Жуткое послание убийцы Зодиака

Квантовый интернет все ближе

Ковчег Завета питал Великую пирамиду Гизы

Морской офицер выражает тревогу по поводу водных НЛО

Нет доказательств существования инопланетных технологий

Новая книга дает представление о космических поисках жизни

Обнаружили близкую массивную черную дыру

Перепись ближайших окрестностей Солнца

Проект по классификации гамма-всплесков

Пурпурный, а не зеленый цвет - цвет жизни на экзопланетах

Стивен Спилберг снимет новый фильм об НЛО

Тайна объекта в форме сердца на поверхности Плутона

Тайна орбитальной нестабильности планет-гигантов

Технология передачи энергии с космических электростанций

Церера таит в себе мрачную тайну

Электричество и батарейки древних египтян

Yeezy Boost 350 v2 Black Черные. Икона Стиля и Инновации

Билл Гейтс поддерживает искусственный интеллект

В небе Калифорнии замечен таинственный объект

В пещерах на Марсе могут находиться инопланетяне

Геолог-любитель получил сильные ожоги от НЛО

Житель Лондона принял вертолет за НЛО

За НЛО отправляйтесь в маленький городок в Висконсине

Звездолеты помогут в поисках новых физических явлений

Интернет может достичь квантовой скорости

Космические силы США готовятся к первой в истории миссии

Министерство обороны публикует документы Kona Blue

Нейтронные звезды нагреваются от аннигиляции темной материи

Нострадамус предсказал войну в 2024 году

Победителем президентских выборов в 2032 году станет робот

Подводные НЛО ставят под угрозу морскую безопасность США

Подводный НЛО сняло исследовательское судно

Проклятая могила с 450 обезглавленными вампирами

Рассекреченный отчет раскрывает дематериализацию НЛО

Тайна высоких уровней энергии в звездных сверхвспышках

Уважаемый астроном не верит в теории заговора об НЛО

Ярчайший гамма-всплеск породила коллапсирующая звезда

Франшиза Pro.Travel. Предпринимательский успех Татьяны Мамаевой

Возвращение денежных средств пострадавшим от брокеров-мошенников. Путь к справедливости

Встреча с НЛО, от которой у человека расплавились пальцы

Детеныш инопланетянина найден в мексиканской пещере

Инопланетяне помешали человечеству скатиться к ядерной войне

Как ученые сообщат человечеству об инопланетянах

Канадский рейтинг мест для наблюдения НЛО

Ключ к поиску жизни в отдаленных мирах

Лучшие наблюдения НЛО в Северной Каролине

Люди не верят, что никаких НЛО нет

Мужчина получил сильные ожоги при встрече с НЛО

Мужчина с разбитым сердцем построил Космические врата

Музей странного и чудесного в Канзасе

Настоящие убежища из сериала Fallout уже построены

НЛО заметили над долиной Нижнего Гудзона

НЛО около Антарктиды - ошибка программного обеспечения

НЛО представляют угрозу безопасность на море

Подводные НЛО ставят под угрозу морскую безопасность США

Призрачные нарушения звездных потоков темной материей

Термодинамика поможет описать расширение Вселенной

Что это за НЛО замечен над штатом Нью-Йорк

Эксцентриситет орбиты создал океан на Мимасе

Более четверти россиян верят в существование инопланетян

Гигантские человеческие скелеты в пещере Лавлок

Подписка на новости
Наверх