Die Quantenphysik ist zweifellos einer der einschüchterndsten Bereiche der Wissenschaft, eine Auszeichnung, die sie aufgrund der Tatsache erhielt, dass sie Rahmenbedingungen bietet, die sowohl komplex als auch scheinbar nicht intuitiv sind. Dies bedeutet, dass der Großteil der von Forschern geleisteten Arbeit die Entwicklung von Methoden betrifftzum besseres Verständnis der Kerneigenschaften .
Ein Beispiel hierfür betrifft das Konzept der Definition der Eigenschaften von Partikeln. Ein ehrgeiziges Team von Wissenschaftlern der University of Queensland hat sich dazu entschlossen, das verwandte Konzept von Kausalität : Die Kurzform davon ist, dass Ereignisse, die jetzt eintreten, durch vergangene Ereignisse verursacht werden und Ereignisse, die in der Zukunft auftreten, durch gegenwärtige Ereignisse verursacht werden mit anderen Worten das Grundrezept einer fiktiven Zeitmaschine.
Die problematische unbestimmte kausale Ordnung
Es ist ein Problem für Partikel aufgrund des Phänomens von unbestimmte kausale Reihenfolge : In diesem Szenario durchläuft ein einzelnes Teilchen gleichzeitig zwei Ereignisse. Obwohl die Theorie selbst kein Problem darstellt, ist es für Physiker frustrierend, dass es in einer solchen Situation unmöglich wird, klar zu sagen, welche der Aktionen zuerst stattgefunden hat.
In ihrem Experiment haben die Wissenschaftler zwei Operationen erstellt. ^ A und ^ B und durch die Verwendung eines photonischen Quantenschalters wurde eine Überlagerung erreicht, die die Teilchen unabhängig von all ihren Positionen im Raum macht. Ein Interferometer unterbricht - wie der Name schon sagt - die Möglichkeit einer unbestimmten kausalen Ordnung durch Aufspaltungund die Photonen wieder zusammenbringen.
Am Ende konnte das Team mithilfe eines kausalen Zeugen Messung erreichen von " 18 Standardabweichungen jenseits der Grenze bestimmter Grenzen. "Dieses Ergebnis führt dazu, dass Wissenschaftler unsere allgemein akzeptierten Vorstellungen von vorher und nachher völlig überdenken.
Diese Arbeit ist in gewisser Weise eine Fortsetzung von frühere Studie das letzten Monat ebenfalls vom selben Team erschien. Es handelt sich um eine Methode, bei der Quantenüberlagerung verwendet wird, um die Herausforderung zu umgehen, mit depolarisierenden Kanälen zu arbeiten, bei denen der Rauschpegel ein Problem darstellt.
Abhacken in unbestimmter kausaler Reihenfolge
Da die Quantenphysik so stark auf Wellen und Teilchen basiert, ist es das ultimative Ziel der Forscher, in diesem Bereich zu arbeiten, immer neue und praktische Messtechniken zu finden - inmitten der Zufälligkeit von Konzepten wie unbestimmter kausaler Ordnung.
In einer anderen Studie aus dem letzten Jahr verwendeten Wissenschaftler einen Quantenschalter als Teil eines Prozesses, der auf die Aufrechterhaltung abzielte. Quantenkohärenz : Ein kurzer Überlagerungszustand, der auftritt, bevor die Quantendekohärenz der Teilchen auftritt. Auch hier stellte die Theorie selbst kein Problem dar, aber für Physiker wurde sie zu einem bedeutenden Hindernis für Messungen.
Einfach ausgedrückt, wenn zwei Teilchen in einem Rennen wären, könnten wir nur das Ergebnis ihres Sprints und nicht die Überlagerung beobachten, ohne dass sie zusammenbrechen oder in Quantendekohärenz fallen. Je verfeinerter die Messmethoden für diese sehr heiklenTeilchen werden, desto mehr Interesse wird unter Quantenphysikern geweckt, den Prozess weiter zu verbessern.
Details zur Studie erscheinen in einem Artikel mit dem Titel "Unbestimmte kausale Ordnung in einem Quantenschalter", der in der Physical Review Letters Zeitschrift Anfang dieses Monats.