Это настолько странно , с такими огромными последствиями , что заставило некоторых физиков

отчаянный поиск лазеек. Но в 2001 году исследователь Национального института стандартов и
технологий Дэвид Уайнленд устранил одно из главных критических
замечаний, высказанных теми, кто считал, что предыдущие эксперименты не смогли обнаружить
достаточное количество частиц - событий. (Они утверждали, что это внесло предвзятость
, каким - то образом позволив наблюдателям предпочтительно видеть только те две группы, которые действовали
в унисон.)

Вайнленд использовал не легкие, а твердые, массивные объекты — ионы бериллия, — и его
оборудование обладало очень высокой эффективностью детектора. Он смог наблюдать
достаточно большой процент синхронизированных событий, чтобы закрыть дело. Так что это фантастическое
поведение - факт. Это реально. Но как материальный объект может мгновенно диктовать, как
должен действовать или существовать другой, когда они разделены большими расстояниями? Немногие
физики думают, что за это ответственно какое - то ранее невообразимое взаимодействие или сила
. Стремясь понять, один из авторов лично спросил
Уайнленда, что он думает, и тот выразил все более общепринятый
вывод: “ На расстоянии действительно происходит какое - то жуткое действие ”.
Конечно, мы все знаем, что это ничего не проясняет.

Так вот оно что. Частицы и фотоны — материя и энергия — по - видимому, мгновенно передают
знания по всей Вселенной. Время в пути света больше не
является пределом. Это очень важная новость, потому что теория относительности Эйнштейна настаивала — и все
эксперименты за последнее столетие подтвердили — что ничто не может двигаться
быстрее света. Все, что имеет хоть малейший вес или массу, даже облачко
дыма благовоний, не может быть ускорено до скорости света, независимо от источника
движения. И невесомые объекты, такие как теоретизированные гравитационные волны или фотоны
свет никогда не может превышать скорость света. Таким образом, это квантовое знание, если это то, чем оно
является, где один объект “ реагирует ” на ситуацию другого в нулевое время, то
есть с бесконечно высокой скоростью, ошеломляет. Некоторые физики говорят, что это не нарушает
ограничение скорости света в теории относительности, причина в том, что мы не можем посылать
информацию быстрее света, потому что информация “ посылающей ” частицы
управляется случайностью и, следовательно, не поддается контролю. Другие думают, что это отговорка,
эти ограничения скорости света теперь отменены, и мы должны принять это и
двигаться дальше. В любом случае, мы проходим тонкую грань в том, что представляет
собой информация. Что - то передается мгновенно.

Имея это в виду, давайте вернемся к эксперименту с двумя щелями

Глава 6

, но
на этот раз мы будем использовать запутанные фотоны или запутанные частицы твердой материи.
помните, что одно из часто слышимых положений о побеге в бизнесе с двумя щелями заключается в том, что
наши измерительные устройства смещают фотоны или электроны и изменяют их, так что
не просто знания в нашем сознании физически изменяют результаты. Но это
возражение неоднократно и эффективно устранялось.

Например, в 2007 году Scientific American сообщила об эксперименте, в котором
для получения информации о том, в какую сторону проходит информация (изучение того, через какую щель проходит каждый фотон или электрон
), использовались поляризованные линзы, расположенные перед каждой щелью, оси которых расположены под
прямым углом друг к другу. Как мы видели в

Глава 6

, это позволяет отделить луч света,
содержащий смешанные поляризации, чтобы мы знали, в какую щель
проник каждый фотон. Как и ожидалось, интерференционная картина была устранена, как
и в

Рисунок 8-1.

Помните, как только мы сможем узнать, какой промежуток был пройден
каждым фотоном, все свидетельства того, что волны попадали в детектор сзади, исчезают, и
вместо этого картина показывает дискретные отдельные попадания.

Рисунок 8-1

Но, возможно, именно поляризационные фильтры привели к исчезновению волновой природы
света? Может быть, фильтры что - то делают со светом, и это не имеет никакого отношения к
нам как наблюдателям. Нет! Введение другого поляризатора перед
детектором с осью 45 ° относительно обеих щелей “ стирает ” всю полезную информацию

о поляризации, так как теперь случайные фотоны проходят через оба отверстия, и у нас
нет полезной информации о том, в какую сторону. В тот момент, когда был вставлен этот фильтр “ скремблирования ”
, интерференционная картина появляется снова и теперь выглядит идентично тому, что мы
видим, когда вообще нет измерений в какую сторону, как в

Рисунок 8-2.

Рисунок 8-2

Эксперименты с использованием света немного проще. Реальные “ твердые ” частицы представляют собой большую
проблему, особенно когда через устройство может проходить только один объект за раз
. О первом одноэлектронном эксперименте с использованием реальной
двойной щели Джулио Поцци и его коллеги сообщили только в 2008 году.
Итальянская команда также провела эксперимент с заткнутой одной щелью, что, как
и ожидалось, не привело к созданию двухщелевой дифракционной картины. Это заняло
до 2012 года, прежде чем команда смогла провести электронный эксперимент, в котором
поступление отдельных электронов из двойной щели регистрировалось по одному за раз.
Дело в том, что наука теперь полностью подтвердила все эти
выводы с двумя щелями, используя не только частицы света, но и частицы материи.

Тем не менее, самые поразительные эксперименты с двумя щелями
начались в мире только в конце двадцатого века, когда начала использоваться запутанность частиц
. Итак, теперь давайте воспользуемся устройством, которое отстреливает запутанных близнецов в
разных направлениях, используя кристалл бората бария, генератор запутанных

фотоны. Экспериментаторы посылают эти запутанные фотоны в разные стороны.
Мы назовем направления их путей A и B.

Мы проведем наш оригинальный эксперимент, в котором информация
о том, в какую сторону измеряется с помощью поляризационных фильтров, за исключением того, что теперь мы добавим “
счетчик совпадений ”. Счетчик совпадений служит одной единственной цели: включение или выключение
его либо позволяет, либо мешает нам изучать информацию, в то время как он полностью
отделен от фотонов, проходящих через двухщелевой аппарат.
Способ, которым это работает, прост. Его схема блокирует всю информацию о поляризации
каждого фотона на детекторе А — и, следовательно, информацию о “ какой щели ”— если только его
запутанный двойной фотонтакже примерно в то же время попадает на детектор B.

Для обзора, мы постоянно видели, что момент, когда мы можем узнать, какой путь
каждого фотона принимает — и поляризационного фильтров позвольте нам сделать это, потому что каждый объектив
только позволяет проходить либо горизонтальные или вертикальные световые волны — узор
на конечный детектор резко меняется, показывая, что фотоны изменились
от волн к частицам.

При совпадении счетчика версия этого эксперимента две фотонов (а
и B) повторяют отдельные маршруты для двух детекторов (A и B), но есть только один
двойной разрез аппарата, на пути фотонов а; фотон Б выезжает непосредственно на
детектор Б. Только тогда, когда оба детектора зарегистрировать просмотров примерно в то же время мы
знаем, что оба близнеца закончили свое путешествие. Счетчик совпадений
отмечает, что оба фотона были обнаружены, и только тогда что
- то регистрируется на нашем оборудовании

(Рис. 8-3).