В ходе нового эксперимента действительно были зафиксированы некоторые квантовые странности. Ученые сообщили о самой сильной на сегодняшний день «запутанности» между парами фотонов.
«Чтобы некоторые квантовые технологии работали так, как мы задумали, нам нужно быть уверенными в том, что квантовая физика совершенна, — сказал По Хоу Шун, один из исследователей, в пресс-релизе. — Наш новый результат укрепляет эту уверенность».
Запутанность означает, что две частицы, такие как фотоны в эксперименте, могут находиться в совместном состоянии. Когда они находятся в таком состоянии, любая из частиц, наблюдаемая сама по себе, ведёт себя хаотично. Однако при совместном наблюдении можно заметить, что обе частицы идеально синхронизированы.
В своём последнем исследовании учёные провели тест Белла. Однако вместо того, чтобы закрыть лазейки, они довели запутанность до теоретического максимума.
Ученые создали запутанные фотоны, направив лазерный луч через кристалл. Затем фотоны взаимодействовали с кристаллом таким образом, что иногда один из них разделялся на два, и пара становилась запутанной. Команда управляла фотонами с помощью множества линз, зеркал и других оптических элементов, чтобы добиться максимального эффекта.
В общей сложности исследователи изучили 33,2 миллиона оптимизированных пар фотонов. Каждая пара была разделена, и фотоны измерялись по отдельности. Затем была проведена количественная оценка корреляции между результатами.
В таком тесте Белла сила корреляции указывает на то, были ли фотоны запутанными. Используемые меры являются комплексными, но их можно свести к простому числу. Любое значение больше 2 свидетельствует о наличии квантовых эффектов. Но существует и верхний предел.
«Чтобы определить квантовый предел, нужны очень точные измерения, и это стало нашим достижением», — сказал Кристиан Куртцифер, один из исследователей.
Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.