Протягом 1930-х років поважний фізик-теоретик Альберт Ейнштейн повернувся до галузі квантової механіки, яку його теорії відносності допомогли створити. Сподіваючись розробити більш повну теорію того, як поводяться частинки, Ейнштейн натомість жахнувся перспективою квантового сплутування - те, що він описав як "моторошну дію на відстані".
Незважаючи на занепокоєння Ейнштейна, квантове заплутування перетворилося на загальноприйняту частину квантової механіки. І ось, вперше, команда фізиків з Університету Глазго зробила зображення форми квантового заплутування (ака. Белл заплутування) на роботі. Роблячи це, їм вдалося зафіксувати перший фрагмент наочних доказів явища, яке збентежило навіть самого Ейнштейна.
Документ, що описував їхні висновки, під назвою "Зображення нелокальної поведінки типу Белла", нещодавно з'явився в журналі Наукові досягнення. Дослідженням керував доктор Пол-Антуан Моро, науковий співробітник університету Глазго в Левергульме, і включав декількох дослідників з школи фізики та астрономії Глазго.
Квантове заплутування описує явище, коли дві частинки, які взаємодіють одна з одною, можуть залишатися з'єднаними, миттєво обмінюючись своїми фізичними станами, незалежно від того, наскільки вони далекі. Цей зв'язок лежить в основі квантової механіки, навіть незважаючи на те, що він порушує концепцію локального реалізму та багатьох елементів Особливої відносності.
До 1964 року сер Джон Белл розширив роботу попередніх теоретиків, формалізувавши концепцію нелокальної взаємодії та описавши сильну форму заплутаності. Це стало б відомим як заплутаність Белла - концепція, яка використовується для численних наукових застосувань - наприклад, квантових обчислень та криптографії.
І все ж, до цього часу вона ніколи не була зафіксована в одному зображенні. Як сказав доктор Моро в прес-релізі університету Глазго:
«Образ, який нам вдалося зафіксувати, - це елегантна демонстрація основної властивості природи, яку вперше бачимо у вигляді зображення. Це захоплюючий результат, який може бути використаний для просування нового поля квантових обчислень та приведення до нових видів зображень ".
Заради свого дослідження дослідницька група розробила систему, де потік заплутаних фотографій вистрілюється з квантового джерела світла. Потім цей потік проходить через низку "нетрадиційних об'єктів", що стосується рідкокристалічних матеріалів, які змінюють фазу фотонів під час їх проходження.
Настройка також включала суперчутливу камеру, здатну виявляти поодинокі фотони та фіксувати їх зображення. Однак камера була запрограмована фотографувати лише в тому випадку, якщо вона помітила як один фотон, так і його заплутаного близнюка. Роблячи це, експеримент ефективно створив видимий запис заплутаності двох фотонів.
Результати цього дослідження відкривають двері до цілого нового світу методів квантового зображення, які використовують переваги заплутань Белла. Це також має наслідки у галузі квантової інформації (тобто квантових обчислень та криптології)
