Forskere ved University of Queensland i Australien har demonstreret, at når det gælder kvantemekanik, kan to forskellige begivenheder gå forud for hinanden samtidigt. Opdelingen af årsagsforholdet blev demonstreret ved hjælp af polarisering af fotoner i et interferometer. Dette rapporteres af Science.
I løbet af undersøgelsen førte fysikere fotoner gennem et interferometer - en enhed, hvormed en stråle af elektromagnetisk stråling er opdelt i flere stråler, der bevæger sig gennem forskellige optiske stier (A og B). Til sidst genforenes de to bjælker og overlapper hinanden, hvilket resulterer i interferens. Opsætningen blev samlet på en sådan måde, at fotonet med lodret polarisering vælger den venstre vej, derefter vender tilbage og rammer højre side af interferometeret. Med vandret polarisering følger partiklen først den rigtige vej og derefter langs venstre.
Imidlertid, med diagonal polarisering, "kvantabølgen, der beskriver positionen af fotonet" splittes ", bevæger sig langs begge stier samtidigt. Lodrette og vandrette polariserede komponenter følger først deres egen sti, kommer tilbage og går til den tilstødende sti. Således passerer begge komponenter langs hver sti på én gang, dvs. fotonet ser ud til at gå langs begge stier samtidigt. I slutningen af hver sti opdeles fotonet igen, hvor den ene komponent kommer tilbage, og den anden forlader opsætningen.
Eksperimentlayout / billede: Arxiv.org
I dette tilfælde er det meget vanskeligt at bestemme, hvilken begivenhed der går forud for en anden: enten returneringen af de polariserede komponenter til begyndelsen af stierne skaber udseendet af passage af en foton langs A og B samtidigt (fotonet passerer først langs den ene sti og derefter langs den anden) eller splittelsen af en "bifurcated" foton i i slutningen af hver af stierne forårsager en engangsretur af komponenterne til begyndelsen af hver sti (og derefter bevæger fotonet sig faktisk langs begge stier samtidigt).
For at løse dette problem gennemførte forskere en række eksperimenter, der hver gang indsatte yderligere linser i installationen, som ændrer lysstrålens rumlige fordeling. Dette giver dig mulighed for at ændre fotonens polarisering i det øjeblik, hvor kvantebølgerne igen overlejres på hinanden. Hvis hver foton i strålen først passerede en sti og derefter en anden, så skal den endelige polarisering af fotonet svare til en bestemt værdi. Forskerne fandt imidlertid, at det var umuligt at eksperimentelt bestemme, hvilken begivenhed der faktisk forårsager den anden. Med andre ord er begge processer årsag og virkning af hinanden.