Sablasan eksperiment na ISS-u mogao bi pionirati novu kvantnu komunikacijsku mrežu

Pin
Send
Share
Send

Sa svojih 180 stupnjeva pogleda na Zemlju i svemir, kupola ISS-a savršeno je mjesto za fotografiranje. Ali austrijski istraživači žele pomoću jedinstvene i panoramske platforme testirati granice „sablasne akcije na daljinu” u nadi da će stvoriti novu kvantnu komunikacijsku mrežu.

U novoj studiji objavljenoj 9. travnja 2012. u New Journal of Physics, grupa austrijskih istraživača predlaže opremanje kamere koja je već na brodu ISS - Nikon 400 mm NightPOD kamera - optičkim prijemnikom koji bi bio ključan za obavljanje prvi ikada eksperiment kvantne optike u svemiru. NightPOD kamera okrenuta je tlom u kupoli i može pratiti zemaljske ciljeve do 70 sekundi što omogućava istraživačima da odskoče tajni ključ za šifriranje na većim udaljenostima nego što je to trenutno moguće s mrežama optičkih vlakana na Zemlji.

"Tijekom nekoliko mjeseci godišnje, ISS prolazi pet do šest puta zaredom, ispravne orijentacije za naše eksperimente. Predviđamo postavljanje eksperimenta čitav tjedan i stoga imamo na raspolaganju više nego dovoljno veza s ISS-om “, rekao je koautor studije profesor Rupert Ursin s Austrijske akademije znanosti.

Albert Einstein prvi je skovao frazu "sablasno djelovanje na daljinu" tijekom svojih filozofskih bitaka s Neilsom Bohrom 1930-ih kako bi objasnio svoju frustraciju neadekvatnostima nove teorije nazvane kvantna mehanika. Kvantna mehanika objašnjava akcije na najsitnijim mjerilima u domenu atoma i elementarnih čestica. Dok klasična fizika objašnjava gibanje, materiju i energiju na razini koju možemo vidjeti, znanstvenici iz 19. stoljeća promatrali su pojave i u makro i u mikro svijetu koje nije bilo lako objasniti koristeći klasičnu fiziku.

Einstein je posebno bio nezadovoljan idejom zapletanja. Zapletenost se događa kada su dvije čestice toliko duboko povezane da dijele isto postojanje; što znači da dijele iste matematičke odnose položaja, spina, zamaha i polarizacije. To se može dogoditi kada se dvije čestice stvore u istoj točki i trenutačno u prostornom vremenu. S vremenom, kako se dvije čestice široko odvajaju u prostoru, čak i svjetlosnim godinama, kvantna mehanika sugerira da bi mjerenje jedne odmah utjecalo na drugo. Einstein je brzo naglasio da to krši univerzalno ograničenje brzine postavljeno posebnom relativnošću. Upravo je taj paradoks Einstein nazivao sablasnom radnjom.

CERN-ov fizičar John Bell djelomično je riješio ovu misteriju 1964. godine izlazeći na ideju o lokalnim pojavama. Iako zapletenost omogućuje trenutnu utječu na jednu česticu upravo njegov kolega, protok klasičnih informacija ne putuje brže od svjetlosti.

ISS eksperiment predlaže korištenje „Bell eksperimenta“ za testiranje teorijske suprotnosti između predviđanja u kvantnoj i klasičnoj fizici. Za Bell eksperiment, par zapletenih fotona bi se stvorio na tlu; jedan bi bio poslan sa zemaljske stanice do modificirane kamere na ISS-u, dok će drugi biti mjeren lokalno na terenu za kasniju usporedbu. Do sada su istraživači poslali tajni ključ do prijemnika udaljeni svega nekoliko stotina kilometara.

"Prema kvantnoj fizici, zapletenost je neovisna o udaljenosti. Naš predloženi eksperiment tipa Bell pokazaće da su čestice zapletene, na velikim udaljenostima - oko 500 km - po prvi put u eksperimentu “, kaže Ursin. "Naši eksperimenti također će nam omogućiti testiranje potencijalnih učinaka koje gravitacija može imati na kvantno zapletenost."

Istraživači ističu da će manja izmjena kamere koja se već nalazi na ISS-u uštedjeti vrijeme i novac potreban za izgradnju niza satelita za testiranje istraživačkih ideja.

Pin
Send
Share
Send

Gledaj video: Zaobljena Voda (Svibanj 2024).