Austraalia Queenslandi ülikooli teadlased on demonstreerinud, et kvantmehaanika osas võivad üksteisele samaaegselt eelneda kaks erinevat sündmust. Põhjusliku seose lagunemist demonstreeriti footonite polarisatsiooni abil interferomeetris. Sellest teatab Science.
Uuringu käigus saatsid füüsikud footoneid interferomeetri kaudu - seadme, millega elektromagnetkiirguse kiir jaguneb mitmeks kiireks, mis liiguvad läbi erinevate optiliste radade (A ja B). Lõpuks need kaks tala taasühinevad ja kattuvad, mille tulemuseks on häired. Seadistus oli kokku pandud nii, et vertikaalse polarisatsiooni korral valis footon vasaku tee, naaseb tagasi ja tabas interferomeetri paremat külge. Horisontaalse polarisatsiooni korral liigub osake kõigepealt õiget rada ja seejärel vasakule.
Diagonaalse polarisatsiooni korral „lõheneb” footoni positsiooni kirjeldav kvantlaine, liikudes samaaegselt mööda mõlemat rada. Vertikaalselt ja horisontaalselt polariseeritud komponendid lähevad kõigepealt oma rada mööda, tulevad tagasi ja lähevad külgnevale teele. Seega läbivad mõlemad komponendid iga rada korraga, see tähendab, et footon näib liikuvat mõlemat rada korraga. Iga raja lõpus jaguneb footon uuesti, üks komponent tuleb tagasi ja teine lahkub seadistusest.
Katse paigutus / pilt: Arxiv.org
Sel juhul on väga raske kindlaks teha, milline sündmus eelneb teisele: kas polariseeritud komponentide tagasitulek radade algusesse tekitab footoni läbipääsu välimuse samaaegselt piki A ja B (footon läbib kõigepealt ühte rada ja seejärel mööda teist teed) või "kaheharulise" footoni jagunemine kummagi raja lõpus põhjustab komponentide ühekordse tagasipöördumise iga raja algusesse (ja siis liigub footon mõlemat rada mööda samaaegselt).
Selle probleemi lahendamiseks viisid teadlased läbi rea katseid, sisestades iga kord installatsiooni täiendavaid läätsesid, mis muudavad valgusvihu ruumilist jaotust. See võimaldab teil muuta footoni polarisatsiooni hetkel, kui kvantlained on jälle üksteise kohal. Kui kiirte iga footon läbis kõigepealt ühe ja seejärel teise tee, siis peab footoni lõplik polarisatsioon vastama teatud väärtusele. Teadlased leidsid siiski, et oli võimatu eksperimentaalselt kindlaks teha, milline sündmus teise tegelikult põhjustab. Teisisõnu, mõlemad protsessid on üksteise põhjus ja tagajärg.
