Prima pagină Stiinta

Un experiment inedit al chinezilor poate aduce o nouă revoluţie în ştiinţă: ce au descoperit aceştia despre cel mai bizar fenomen al fizicii

Alexandru Voiculescu | 06.20.2017 | ● Vizualizări: 8187
Credit: 123RF     + zoom
Galerie foto (1)

Un grup de cercetători de la Universitatea de Ştiinţă şi Tehnologie din China, condus de fizicianul Jian-Ei Pan, au efectuat un experiment în spaţiu asupra fenomenului de inseparabilitate cuantică.

Acest fenomen presupune inseparabilitatea a doi fotoni „gemeni”: indiferent de distanţa dintre aceştia, particulele „comunică”. Acest fenomen încalcă unele dintre legile centrale ale fizicii: nimic nu depăşeşte viteza luminii, iar obiectele sunt influenţate doar de mediul înconjurător din apropiere. Astfel, savanţii nu pot explica modul în care aceste particule sunt legate la distanţe mai? Este o dovadă a existenţei găurilor de vierme? O dimensiune necunoscută?

Noul studiu a dus răspunsul la această problemă cu un pas mai aproape. Pan şi colegii săi susţin, în studiul publicat în jurnalul Science, că au produs fotoni inseparabili pe un satelit care orbitează la 500 de kilometri deasupra planetei şi radiază particule în două locaţii la 1.200 de kilometri depărtare unul de altul, fără să piardă din vedere legătura bizară a particulelor aflate la depărtare unele de altele, scrie Chicago Tribune.

Este pentru prima dată când s-au generat particule inseparabile în spaţiu şi reprezintă o distanţă de 10 ori mai mare în care a fost menţinut acest fenomen.

Miza acestui studiu şi a unei concluzii satisfăcătoare în ceea ce priveşte inseparabilitatea cuantică este de a elabora un nou sistem de „comunicare cuantică” - o metodă de transmitere a mesajelor care nu se bazează pe cabluri, semnale wireless sau coduri. Conform fizicienilor, particulele inseparabile pot ajuta la dezvoltarea unui „internet cuantic”, care poate aduce cu sine un nou mod de codificare şi un sistem de comunicare mai rapid ca lumina.

Noul experiment deschide drumul către noi rezolvări a celor mai fundamentale probleme ale fizicii

Înainte de experimentul lui Pan şi al colegilor, comuicarea cuantică suferea o mare limitare. Fotonii nu au nevoie de fire sau cabluri pentru a fi legaţi, dar pe Pământ este necesară utilizarea cablului cu fibră optică. Însă, acestea absorb lumină, astfel conexiunea slăbindu-se odată cu deplasarea luminii. Cu acest procedeu, recordul de distanţă a transmiterii informaţiei cu ajutorul particulelor inseparabile a fost de aproximativ 140 de kilometri.

Dar în spaţiu, lumina nu este absorbită. Acest lucru înseamnă că particulele pot fi transmise pe distanţe lungi prin vid fără ca informaţia să se piardă. Echipa chineză a folosit satelitul Micius, lansat din China în 2016, care este capabil să genereze laser printr-un cristal special, care generează la rândul lui perechi de fotoni. Fotonii au fost transmişi la două laboratoare, unul în oraşul Delingha, şi altul în Lijiang.

Testele din cele două laboratoare au confirmat că fotonii sunt încă neseparaţi, chiar dacă erau despărţiţi de distanţa de 1.200 de kilometri dintre cele două oraşe.

De asemenea, satelitul Micius poate fi folosit pentru a proba unele dintre cele mai fundamentale probleme ale fizicii. Comportamentul particulelor inseparabile în spaţiu, despărţite de distanţe vaste, furnizează indicii cu privire la natura spaţiu-timpului şi a validităţii teoriei relativităţii generale a lui Einstein.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Cercetătorii au „îmblânzit” fotonii: au reuşit să oprească deplasarea luminii timp de un minut, un record mondial!

A fost creat primul super-foton, “mostenitorul” laserului

Prima reţea cuantică din istorie: doi atomi şi un foton

Experţii au obţinut, în premieră, comunicarea cuantică contrafactuală