วิธีแปลก ๆ ที่พันกันอยู่ในอนุภาคยังคงเชื่อมต่อแม้ว่าจะคั่นด้วยระยะทางไกล - ปรากฏการณ์อัลเบิร์ตไอน์สไตน์เรียกว่า "Spooky" - ได้รับการยืนยันอีกครั้งคราวนี้มีช่องโหว่สำคัญในการทดลองกำจัด
ผลลัพธ์จากการทดลองใหม่ยืนยันหนึ่งในการทำนายเชิงกลไกควอนตัมที่ดุร้ายที่สุด: นั่นคือคู่ของ"พัวพัน" อนุภาคเมื่อวัดได้แล้วจะสามารถสื่อสารกันได้ทันทีเพื่อให้รัฐของพวกเขาจับคู่เสมอ
"กลศาสตร์ควอนตัมเป็นทฤษฎีที่ยอดเยี่ยมที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ประสบความสำเร็จอย่างมาก" Marissa Giustina ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าวนักฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยเวียนนากล่าว "แต่มันทำให้การคาดการณ์แปลก ๆ " -การพัวพันควอนตัมทำงานอย่างไร (อินโฟกราฟิก)-
แต่การทดลองใหม่ดำเนินไปไกลกว่าการศึกษาที่ผ่านมาโดยกำจัดหนึ่งในช่องโหว่ที่สำคัญในการทดลองพัวพัน
ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์เมื่อวันที่ 14 เมษายนในวารสาร Nature
ปรากฏการณ์ที่น่าขนลุก
ตั้งแต่ทศวรรษที่ 1930 นักฟิสิกส์ได้รับความเดือดร้อนจากผลกระทบที่แปลกประหลาดของกลศาสตร์ควอนตัม กล่าวคือเมื่อพวกเขาวัดการวางแนวของคลื่นของอนุภาคเช่นโฟตอนเป็นแนวนอนพันธมิตรที่พันกันของมันจะมีการวางแนวที่สัมพันธ์กัน - เช่นการวางแนวแนวตั้งตรงข้าม - ในทันทีเดียวกัน
ความหมายคืออนุภาคที่พันกันของแต่ละคนไม่มีอยู่ในสถานะเฉพาะจนกว่าพวกเขาจะถูกวัดและเมื่อวัดได้เมื่อวัดอนุภาคอาจสื่อสารสถานะของพวกเขาให้กันและกันในอัตราที่เร็วกว่าความเร็วแสง - ซึ่งดูเหมือนจะละเมิดทฤษฎีสัมพัทธภาพของ Einstein- (การวิจัยล่าสุดชี้ให้เห็นว่าอนุภาคที่พันกันมีปฏิสัมพันธ์ด้วยความเร็วที่เป็นเร็วกว่าความเร็วแสง 10,000 เท่า-
ในกระดาษ 2478 ไอน์สไตน์และเพื่อนร่วมงานของเขาตั้งข้อสังเกตว่าวิธีหนึ่งที่จะไปรอบ ๆการกระทำที่น่ากลัวในระยะไกลจะสมมติว่าแต่ละอนุภาคมักจะเดินทางด้วยความรู้ที่ซ่อนอยู่ในสถานะของอีกฝ่ายก่อนที่จะทำการวัดอนุภาค
แต่ในปีพ. ศ. 2507 จอห์นสจ๊วตเบลล์นักฟิสิกส์ชาวไอริชเสนอวิธีทางคณิตศาสตร์เพื่อตรวจสอบว่าตัวแปรที่ซ่อนอยู่หรือความแปลกประหลาดที่ไม่ใช่ท้องถิ่น (ความคิดที่ว่าอนุภาคที่พันกันสามารถสื่อสารได้เร็วกว่าความเร็วแสง) อธิบายพฤติกรรม ตั้งแต่นั้นมานักวิทยาศาสตร์ได้ใช้การทดสอบของเบลล์เพื่อแสดงให้เห็นถึงความไม่มั่นคง
แต่การทดสอบทั้งหมดเหล่านี้อาศัยสมมติฐานสามข้อหรือช่องโหว่: แหล่งที่มาของโฟตอนและเครื่องตรวจจับไม่ได้สื่อสารอย่างใดอย่างหนึ่งว่าเครื่องตรวจจับโฟตอนไม่ได้สื่อสารและนักฟิสิกส์ที่วัดได้เป็นตัวแทนของคนที่พวกเขาไม่ได้วัด หากสมมติฐานใด ๆ ผิดปกติในทางทฤษฎีคำอธิบายที่ซ่อนเร้นอยู่อาจยังคงถูกต้อง
เครื่องตรวจจับที่ดีขึ้น
สำหรับการศึกษาในปัจจุบัน Giustina และเพื่อนร่วมงานของเธอได้ทำการทดลองด้วยโฟตอนที่พันกันหรืออนุภาคของแสง อย่างไรก็ตามในครั้งนี้พวกเขาไม่จำเป็นต้องพึ่งพาสมมติฐานที่ว่าโฟตอนที่พวกเขาจับได้นั้นเป็นตัวแทนของสิ่งที่หนีไป
นักฟิสิกส์สามารถกำจัดช่องโหว่โดยใช้การตรวจสอบของ Bell รุ่นอื่นเพื่อที่จะไม่ต้องมีการสุ่มตัวอย่างที่ยุติธรรม พวกเขายังกำจัดช่องโหว่ด้วยการจับโฟตอนมากขึ้นโดยใช้เครื่องตรวจจับโฟตอนที่มีความไวสูงกว่าZero สัมบูรณ์- ทุกครั้งที่โฟตอนตีเครื่องตรวจจับมันจะทำให้ความต้านทานไฟฟ้าเพิ่มขึ้นต่อกระแสไฟฟ้า
และถึงแม้ว่านักฟิสิกส์ส่วนใหญ่จะยอมรับกฎแปลก ๆ ของกลศาสตร์ควอนตัม แต่การทดลองใหม่ทำให้ยากที่จะอ้างว่าตัวแปรที่ซ่อนอยู่ - ผู้ที่ยังไม่ได้ฝันถึงนักวิทยาศาสตร์ - อธิบายพฤติกรรมแปลก ๆ ของอนุภาค
ติดตาม Tia Ghose บน Twitter@Tiaghose-ติดตามLiveScience@livescience-Facebook-Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับLiveScience.com-
