Kvīnslendas universitātes Austrālijā zinātnieki ir pierādījuši, ka kvantu mehānikas ziņā divi dažādi notikumi var būt vienlaicīgi viens otra priekšā. Cēloņsakarības sadalījums tika parādīts, izmantojot fotonu polarizāciju interferometrā. Par to ziņo Science.
Pētījuma gaitā fiziķi caur interferometru nosūtīja fotonus - ierīci, ar kuras palīdzību elektromagnētiskā starojuma stars ir sadalīts vairākos staros, kas pārvietojas pa dažādiem optiskiem ceļiem (A un B). Galu galā abi sijas atkal apvienojas un pārklājas, kā rezultātā rodas traucējumi. Uzstādīšana tika samontēta tā, ka, veicot vertikālu polarizāciju, fotons izvēlējās kreiso ceļu, pēc tam atgriezīsies un trāpīja interferometra labajā pusē. Ar horizontālu polarizāciju daļiņa vispirms iet pa pareizo ceļu un pēc tam pa kreiso pusi.
Tomēr ar diagonālo polarizāciju kvantu vilnis, kas raksturo fotona stāvokli, "sadalās", vienlaikus pārvietojoties pa abiem ceļiem. Vertikāli un horizontāli polarizēti komponenti vispirms iet pa savu ceļu, atgriežas un iet uz blakus esošo ceļu. Tādējādi abi komponenti iet pa katru ceļu uzreiz, tas ir, šķiet, ka fotons iet pa abiem ceļiem vienlaicīgi. Katra ceļa beigās fotons atkal sadalās, vienam komponentam atgriežoties, otram izejot no iestatīšanas.
Eksperimenta izkārtojums / attēls: Arxiv.org
Šajā gadījumā ir ļoti grūti noteikt, kurš notikums ir pirms cita: vai nu polarizēto komponentu atgriešanās ceļu sākumā rada fotona pārejas izskatu gar A un B vienlaicīgi (fotons vispirms iet pa vienu ceļu, un pēc tam pa otru), vai arī "divvirzienu" fotona sadalīšana katra ceļa beigās izraisa vienreizēju komponentu atgriešanos katra ceļa sākumā (un tad fotons faktiski pārvietojas pa abiem ceļiem vienlaicīgi).
Lai atrisinātu šo problēmu, zinātnieki veica virkni eksperimentu, katru reizi instalācijā ievietojot papildu lēcas, kas maina gaismas stara telpisko sadalījumu. Tas ļauj mainīt fotona polarizāciju brīdī, kad kvantu viļņi atkal tiek uzlikti viens otram. Ja katrs fotons starā vispirms izgāja vienu ceļu un pēc tam citu, tad galīgajai fotona polarizācijai jāatbilst noteiktai vērtībai. Tomēr pētnieki atklāja, ka nav iespējams eksperimentāli noteikt, kurš notikums faktiski izraisa otru. Citiem vārdiem sakot, abi procesi ir viens otra cēlonis un sekas.