I 1930'erne vendte den ærverdige teoretiske fysiker Albert Einstein tilbage til kvantemekanikens felt, som hans relativitetsteorier hjalp med til at skabe. I håbet om at udvikle en mere komplet teori om, hvordan partikler opfører sig, blev Einstein i stedet forfærdet af udsigten til kvanteforviklinger - noget han beskrev som ”uhyggelig handling på afstand”.
På trods af Einsteins betænkeligheder er kvanteforviklinger blevet en accepteret del af kvantemekanikken. Og nu, for første gang nogensinde, tog et team af fysikere fra University of Glasgow et billede af en form for kvanteforvikling (alias Bell-sammenfiltring) på arbejde. Dermed formåede de at fange det første stykke visuelt bevis på et fænomen, der endog forbløffede Einstein selv.
Papiret, der beskrev deres fund, med titlen "Imaging Bell-type nonlocal behavior", blev for nylig vist i tidsskriftet Videnskabelige fremskridt. Undersøgelsen blev ledet af Dr. Paul-Antoine Moreau, en leverandør af tidlig karriere i Leverhulme ved University of Glasgow, og omfattede flere forskere fra Glasgow's School of Physics & Astronomy.
Kvanteforviklinger beskriver fænomenet, hvor to partikler, der interagerer med hinanden, kan forblive forbundet, med det samme de deler deres fysiske tilstande, uanset hvor langt fra hinanden de er. Denne forbindelse er kernen i kvantemekanikken, selvom den krænker begrebet lokal realisme og mange elementer i særlig relativitet.
I 1964 udvidede Sir John Bell arbejdet med tidligere teoretikere ved at formalisere begrebet nonlocal interaktion og beskrive en stærk form for sammenfiltring. Dette ville blive kendt som Bell entanglement, et koncept, der udnyttes til flere videnskabelige anvendelser - som kvanteberegning og kryptografi.
Og alligevel, indtil nu, blev det aldrig taget i et enkelt billede. Som Dr. Moreau sagde i et University of Glasgow pressemeddelelse:
”Det billede, vi har formået at fange, er en elegant demonstration af en grundlæggende egenskab af natur, set for allerførste gang i form af et billede. Det er et spændende resultat, som kunne bruges til at fremme det nye felt inden for kvanteberegning og føre til nye typer billeddannelse. ”
Af hensyn til deres undersøgelse har forskerteamet udtænkt et system, hvor en strøm af sammenfiltrede fotos fyres ud fra en kvantet lyskilde. Denne strøm passerer derefter gennem en række ”ikke-konventionelle genstande”, der henviser til materialer i flydende krystaller, der ændrer fotonenes fase, når de passerer.
Opsætningen omfattede også et superfølsomt kamera, der var i stand til at registrere enkeltfotoner og optage billeder af dem. Kameraet blev imidlertid programmeret til kun at tage billeder, hvis det fik øje på både det ene foton og dets sammenfiltrede tvilling. Dermed skabte eksperimentet effektivt en synlig oversigt over sammenfiltringen af to fotoner.
Resultaterne af denne undersøgelse åbner døren til en helt ny verden af kvanteafbildningsteknikker, der drager fordel af Bell-indviklingen. Det har også konsekvenser inden for kvanteinformation (dvs. kvanteberegning og kryptologi)
