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Chinesische Physiker messen die Geschwindigkeit gruseliger Aktionen aus der Ferne
Eines der seltsamsten Konzepte der Quantenmechanik ist der Begriff der Verschränkung. Dies ist die Idee, dass zwei Quantenteilchen so tief verbunden sein können, dass sie dieselbe Existenz teilen. Wenn das passiert, beeinflusst eine Messung an einer sofort die andere, unabhängig von der Entfernung zwischen ihnen.
Diese gruselige Fernwirkung, wie Einstein sie nannte, hat Physiker seit ihrer ersten Diskussion in den 1930er Jahren verwirrt und fasziniert. Einstein verwendete es zunächst als Beweis für das Versagen der Quantenmechanik, da diese augenblickliche Wirkung eindeutig die Relativitätstheorie zu verletzen schien.
Später erkannten Physiker, dass es keinen Konflikt gab, weil die gruselige Aktion nicht verwendet werden kann, um Informationen schneller als Lichtgeschwindigkeit zu senden. Es bleiben jedoch wichtige Fragen über die Natur der Verstrickung und der gruseligen Handlung. Wenn die gruselige Aktion existiert, wie hoch ist ihre Geschwindigkeit? fragen Sie Juan Yin und seine Freunde von der Universität für Wissenschaft und Technologie von China in Shanghai.
Heute verraten sie die Antwort. Sie sagen, dass sich gruselige Action mindestens vier Größenordnungen schneller als Licht fortbewegt.
Die Geschwindigkeit gruseliger Aktionen zu messen ist keine triviale Aufgabe. Die Methode besteht darin, ein Paar verschränkter Teilchenphotonen zu erzeugen und sie durch eine signifikante Entfernung, in diesem Fall etwa 15 km, zu trennen. Das Experiment beinhaltet eine Messung an einem Photon und dann eine Zeitmessung, wie lange es dauert, bis das andere Photon beeinflusst wird.
Natürlich ist dies mit einem einzelnen Photonenpaar aufgrund der winzigen Zeitspannen und der Rotation der Erde, die das Experiment über Entfernungen bewegt, die über diese Zeitskalen hinweg signifikant sind, schwierig zu bewerkstelligen.
Der Trick besteht also darin, einen Strom verschränkter Photonen zu erzeugen und die gruselige Aktion 12 Stunden oder länger kontinuierlich zu messen. Ist das Experiment in Ost-West-Richtung ausgerichtet, sollte der Beitrag der Erdrotation in dieser Zeit wegfallen.
Juan und Co haben diese Technik perfektioniert, indem sie Photonen von einer Fischfarm in der Nähe des Qinghai-Sees auf dem tibetischen Plateau durch die Atmosphäre geschickt haben. (Wir haben uns ihre Arbeit letztes Jahr angesehen, als dasselbe Team den Distanzrekord für das Teleportieren von Photonen mit ähnlicher Ausrüstung gebrochen hat.)
Sie sagen, dass die Ergebnisse klar sind, aber die Geschwindigkeit der gruseligen Aktion nicht direkt messen. Stattdessen setzen die Ergebnisse eine untere Grenze dafür, wie schnell es sein muss. Die Antwort ist, dass es mindestens vier Größenordnungen schneller als Licht ist und sich dennoch als augenblicklich erweisen kann, wie die Quantenmechanik vorhersagt.
Wenn dieses Ergebnis bekannt vorkommt, liegt es daran, dass ein europäisches Team mit Sitz an der Universität Genf in der Schweiz 2008 ein ähnliches Experiment durchgeführt hat und zu einem ähnlichen Ergebnis kam. Es stellte sich jedoch heraus, dass diese eine Lücke enthielt, die es erlaubte, die Ergebnisse ohne Verschränkung zu erklären. Alle bisherigen Experimente in dieser Richtung weisen Lokalitätslücken auf und können daher erklärt werden, ohne dass man sich auf irgendeine „spukhafte Aktion“ berufen muss, sagen Juan und Co.
Nun behauptet das chinesische Team, dieses Schlupfloch geschlossen zu haben, und sagt, dass es die erste legitime Messung der Geschwindigkeit gruseliger Aktionen ist. Es wird interessant sein zu sehen, ob sie diese Grenze in Zukunft erhöhen können und wie schnell sie gehen können.
Ref: arxiv.org/abs/1303.0614 : Die Geschwindigkeit von 'Spooky Action at A Distance' begrenzen