211service.com
Kinesiska fysiker mäter hastigheten för spöklik handling på avstånd
Ett av de märkligaste begreppen inom kvantmekaniken är begreppet intrassling. Detta är tanken att två kvantpartiklar kan vara så djupt kopplade att de delar samma existens. När det händer påverkar en mätning på den ena omedelbart den andra, oavsett avståndet mellan dem.
Denna spöklika handling på avstånd, som Einstein kallade den, har förbryllat och fascinerat fysiker sedan den diskuterades första gången på 1930-talet. Einstein använde det från början som bevis på kvantmekanikens misslyckande eftersom denna momentana åtgärd tydligt tycktes bryta mot relativitetsteorien.
Senare insåg fysiker att det inte fanns någon konflikt eftersom den kusliga handlingen inte kan användas för att skicka information snabbare än ljusets hastighet. Viktiga frågor kvarstår dock om karaktären av förveckling och spöklik handling. Om den kusliga handlingen existerar, vad är dess hastighet? fråga Juan Yin och kompisar vid University of Science and Technology i Kina i Shanghai.
Idag avslöjar de svaret. De säger att spöklik action går minst fyra storleksordningar snabbare än ljus.
Att mäta hastigheten på spöklik handling är ingen trivial uppgift. Metoden är att skapa ett par intrasslade partikelfotoner och separera dem med ett betydande avstånd, i det här fallet 15 km eller så. Experimentet går ut på att utföra en mätning på en foton och sedan tajma hur lång tid det tar för den andra fotonen att påverkas.
Naturligtvis är detta knepigt att göra med ett enda par fotoner på grund av de små tidsperioderna som är involverade och jordens rotation som flyttar experimentet med avstånd som är signifikanta över dessa tidsskalor.
Så tricket är att skapa en ström av intrasslade fotoner och att mäta den spöklika handlingen kontinuerligt i 12 timmar eller mer. Om experimentet är riktat i öst-västlig riktning bör bidraget från jordens rotation falla bort under den tiden.
Juan och co har fulländat denna teknik genom att skicka fotoner genom atmosfären från en fiskodling nära Qinghai-sjön på den tibetanska platån. (Vi tittade på deras arbete förra året när samma team slog avståndsrekordet för teleportering av fotoner med liknande redskap.)
De säger att resultaten är tydliga men de mäter inte hastigheten på spöklik handling direkt. Istället sätter resultaten en nedre gräns för hur snabbt det måste vara. Svaret är att det är minst fyra storleksordningar snabbare än ljuset, och kan fortfarande visa sig vara momentant, som kvantmekaniken förutspår.
Om detta resultat låter bekant beror det på att ett europeiskt team baserat vid universitetet i Genève i Schweiz genomförde ett liknande experiment 2008 och fick ett liknande resultat. Detta visade sig dock innehålla ett kryphål som gjorde att resultaten kunde förklaras utan förveckling. Alla tidigare experiment i den här riktningen har kryphål i lokaliteter och kan därför förklaras utan att behöva åberopa någon 'läskig handling' alls, säger Juan och co.
Nu hävdar det kinesiska teamet att de har stängt detta kryphål och säger att deras är den första legitima mätningen av hastigheten på spöklik handling. Det ska bli intressant att se om de kan höja denna gräns i framtiden och ta reda på hur snabbt de kan gå.
Ref: arxiv.org/abs/1303.0614 : Begränsar hastigheten för 'spöklik action på avstånd'