La 80 de ani dupa ce fizicianul Albert Einstein a respins, calificand drept "infricosatoare", ideea ca simpla observare a unei particule ar putea sa schimbe automat un alt obiect aflat la distanta, o echipa de cercetatori olandezi a anuntat saptamana aceasta ca a dovedit decisiv faptul ca efectul este real, scrie Reuters.

Panorama TU Delft / Foto: tudelft.nl

Cercetatorii de la Universitatea de Tehnologie Delft (TU Delft) din Olanda au detaliat, intr-un studiu publicat in revista de specialitate Nature, un experiment in care arata cum doi electroni aflati in locuri diferite, la 1,3 km distanta, au demonstrat o legatura clara, invizibila si instantanee.

Mai mult decat atat, noul studiu a eliminat cateva explicatii alternative, cunoscute sub numele de "loopholes" (portite de scapare), din testele anterioare care lasau urme de indoiala asupra existentei acestei legaturi deduse de fizica cuantica.

Albert Einstein a argumentat intr-o lucrare stiintifica publicata in 1935 ca "infricosatoarea actiune la distanta" ("spooky action at a distance"), dupa cum a numit-o el, trebuie sa fie gresita si ca particulele ar trebuie sa aiba proprietati inca nedescoperite pentru ca un astfel de comportament contra-intuitiv sa poata fi explicat.

Einstein a refuzat sa accepte notiunea ca Universul ar putea sa se comporte intr-un fel atat de ciudat si, aparent, intamplator. Celebrul fizician era profund nemultumit de "incertitudinea" introdusa de teoria cuantica si a spus ca implicatiile acesteia seamana cu "a-i cere lui Dumnezeu sa dea cu zarul", scrie New York Times.

"Infricosatoarea actiunea la distanta" se refera la proprietatea obiectelor separate de distante mari de a isi influenta reciproc si instantaneu comportamentele.

Ideea nu pare sa aiba sens in contextul experientelor zilnice, unde o schimbare pare sa se inregistreze numai in urma unei interactiuni locale. Insa in ultimele decenii, s-au adunat dovezi stiintifice care indica faptul ca particulele pot intr-adevar sa "se incurce", actiune descrisa de fizicieni sub numele de "entanglement", astfel incat nu conteaza cat de departe se afla una de alta, ele vor fi intotdeauna conectate.

Experimentul din Delft este concludent pentru ca, in premiera, cercetatorii au inchis simultan doua potentiale portite de scapare.

Prima sugereaza ca particulele ar putea, cumva, sa isi sinconizeze comportamentul dinainte, in timp ce a doua presupune ca testul ar putea detecta doar un subset de perechi "incurcate".

Cercetatorii olandezi au descris experimentul lor ca pe un "test Bell lipsit de portite de scapare", referindu-se la un experiment propus in 1964 de fizicianul John Stewart Bell pentru a dovedi ca "actiunea infricosatoare la distanta" este reala.

Pentru a dovedi existenta acestui efect, echipa condusa de profesorul Ronald Hanson de la Institutul pentru Nanostiinte Kavli, din cadrul universitatii din Delft, a folosit doua diamante care contin mici capcane pentru electroni cu o proprietate magnetica numita "spin" si au masurat toate perechile "incurcate", la o distanta de peste 1,3 km ce separa doua laboratoare. Pulsuri de microunde si energie laser au fost apoi utilizate pentru a conecta si pentru a masura "spinul" electronilor.

Distanta - masurata cu ajutorul unor detectoare amplasate in colturi opuse ale campusului - a asigurat ca nu s-a realizat niciun schimb de informatii intre cei doi electroni prin mijloace confidentiale in perioada de timp necesara pentru a efectua masuratorile.

Testele acestea au loc intr-o lume ciudata si incalcita. Potrivit mecanicii cuantice, particulele nu capata proprietati formale pana cand nu sunt masurate sau observate intr-un anumit fel. Pana atunci, ele pot sa existe, simultan, intr-unul sau mai multe locuri deodata. Odata masurate, ele patrund totusi intr-o realitate mai clasica, existand intr-un singur loc.

Cercetatorii de la TU Delft

Foto: tudelft.nl - Frank Auperle

Experimentul a inchis astfel un capitol intr-o dezbatere stiintifica veche de 80 de ani, dar Hanson arata ca are, de asemenea, implicatii importante pentru viitor, avand in vedere ca criptografia sofisticata utilizeaza deja proprietatile cuantice pentru a garanta securitatea datelor.

Cu toate acestea, astfel de sisteme de criptare cuantica vor fi 100% sigure doar in cazul in care toate aceste "loopholes" sunt inchise, cum este cazul in sistemului Delft.

"Portitele pot fi usi de acces ascunse in sisteme", a declarat pentru Reuters Hanson. "Cand acoperi toate portitele, atunci adaugi un strat suplimentar de securitate si poti fi absolut sigur ca nu exista nicio posibilitate ca hackerii sa intre".

Dincolo de rezultatele imediate, fizicienii considera ca experimentul din Olanda reprezinta un pas major ce a fost facut in vederea unei mai bune intelegeri a universului liliputan, considerat multa vreme o "provincie periferica" a fizicii. Mecanica cuantica a avut deja un impact urias asupra industriei si tehnologiilor moderne. De exemplu, ea reprezinta fundamentul pentru computerele moderne si lasere.