التقط العلماء للتو أول صورة على الإطلاق للظاهرة التي أطلق عليها ألبرت أينشتاين اسم "الحركة المخيفة عن بُعد". تصف هذه الظاهرة ، التي تسمى التشابك الكمي ، موقفًا حيث يمكن أن تبقى الجسيمات متصلة بحيث تؤثر الخصائص الفيزيائية لأحدها على الأخرى ، بغض النظر عن المسافة (حتى الأميال) بينهما.
كره أينشتاين الفكرة ، لأنها انتهكت الأوصاف الكلاسيكية للعالم. لذا اقترح طريقة واحدة يمكن أن يتعايش فيها التشابك مع الفيزياء الكلاسيكية - إذا كان هناك متغير "مخفي" غير معروف يعمل كرسول بين زوج من الجسيمات المتشابكة ، مع الحفاظ على مصائرهم متشابكة.
كانت هناك مشكلة واحدة فقط: لم تكن هناك طريقة لاختبار ما إذا كانت وجهة نظر أينشتاين - أو البديل الغريب ، حيث "تتواصل" الجسيمات أسرع من سرعة الضوء والجسيمات ليس لها حالة موضوعية حتى يتم ملاحظتها - كانت صحيحة. أخيرًا ، في الستينيات ، توصل الفيزيائي السير جون بيل إلى اختبار يدحض وجود هذه المتغيرات المخفية - مما يعني أن العالم الكمي غريب للغاية.
في الآونة الأخيرة ، استخدمت مجموعة في جامعة غلاسكو نظامًا متطورًا من الليزر والبلورات لالتقاط أول صورة على الإطلاق للتشابك الكمومي الذي ينتهك أحد ما يعرف الآن باسم "عدم المساواة في بيل".
قال المؤلف الكبير مايلز بادجيت ، الذي يشغل كرسي كلفن للفلسفة الطبيعية وأستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة غلاسكو في اسكتلندا ، إن هذا هو "الاختبار المحوري للتشابك الكمومي". على الرغم من أن الناس كانوا يستخدمون تشابك الكم وعدم تكافؤ بيل في تطبيقات مثل الحوسبة الكمومية والتشفير ، "هذه هي المرة الأولى التي يستخدم فيها أي شخص كاميرا للتأكيد."
لالتقاط الصورة ، اضطر بادجيت وفريقه أولاً إلى تشابك الفوتونات ، أو جزيئات الضوء ، باستخدام طريقة مجربة وحقيقية. لقد ضربوا بلورة بالليزر فوق البنفسجي ، وتفتت بعض تلك الفوتونات من الليزر إلى فوتونين. وقال بادجيت "بسبب الحفاظ على كل من الطاقة والزخم ، فإن كل زوج من الفوتونات الناتجة متشابك".
وجدوا أن الأزواج المتشابكة كانت مترابطة ، أو متزامنة ، بشكل متكرر أكثر بكثير مما تتوقعه إذا كان المتغير المخفي متورطًا. بعبارة أخرى ، انتهك هذا الزوج عدم مساواة بيل. وفقا لبيان ، التقط الباحثون صورة باستخدام كاميرا خاصة يمكنها اكتشاف الفوتونات الفردية ، لكنهم التقطوا صورة فقط عندما وصل الفوتون مع شريكه المتشابك.
وقال لـ Live Science إن هذه التجربة "تُظهر أن التأثيرات الكمومية تغير أنواع الصور التي يمكن تسجيلها". الآن ، يعمل بادجيت وفريقه على تحسين أداء التصوير للمجهر.
تم نشر النتائج في 12 يوليو في مجلة Science Advances.
