Lumea cuantică mai mică și mai misterioasă îndrăznește să pună în discuție ideile noastre fundamentale despre timp și spațiu sub suprafața unei realități familiare. În această mini-lume, conceptele de "înainte" și "după" se dizolvă literalmente, astfel încât două evenimente pot preceda și reuși unul în celălalt. Asta este, evenimentul A poate apărea înainte de B. și invers.
Această idee se numește "schimbare cuantică" și a fost propusă pentru prima dată în 2009. Experimentele anterioare au arătat că A poate preceda sau poate fi realizat în Evenimentul B, dar studiul nu poate confirma că două scenarii au avut loc în același loc.
Pentru a identifica exact unde au apărut aceste încălcări cauzale, cercetătorii au implementat un switch cuantic cu o arhitectură puțin diferită. Noul design a permis demonstrarea experimentală a faptului că A are loc înainte și după evenimentul B, nu numai în același timp, ci și în același loc. Oamenii de știință au programat și au observat cum un foton (o particulă de lumină cuantică) se mișcă de-a lungul unei ținte, capabilă să aleagă una din cele două căi.
Un foton este considerat o particulă și un val. Dacă oamenii de știință au folosit-o cu polarizare orizontală (undele oscilează), atunci fotonul ar trebui să meargă la A și apoi să se deplaseze înapoi pentru a merge B (adică A sa întâmplat înainte de B). Dacă vorbim despre un foton vertical, atunci B este primul și apoi A (B este adevărat înainte de A). Cu toate acestea, în lumea cuantică dominată de fenomenul bizar al suprapunerii. În ea, fotonii sunt capabili să fie polarizați atât pe orizontală, cât și pe verticală. Aici, din nou, paradoxul celebru al pisicii lui Schrödinger este amintit, unde în lumea cuantică poate fi atât viu, cât și mort.
Este adevărat că există un truc: fizicienii nu pot vedea sau măsura ceea ce fac fotonii. Faptul este că actul de măsurare însăși distruge suprapunerea, deoarece va forța fotonii să aleagă în ce ordine să urmeze. În schimb, cercetătorii au folosit o serie de "obstacole", sub forma elementelor optice (lentile și prisme), care au făcut în mod indirect cele două evenimente distincte.
Pe măsură ce fotonii au trecut prin căi, lentilele și prismele au schimbat forma undelor fiecărui foton. Aceasta le-a transformat polarizarea (direcția). La sfârșitul călătoriei puteți măsura noua polarizare. Echipa a creat diferite elemente optice pentru a efectua mai multe teste cu diferiți parametri. Combinația de măsurători a servit drept "martor cauzal" - valoarea a devenit negativă dacă fotonii au trecut simultan ambele căi.
Sa dovedit că atunci când fotonii erau într-o stare de suprapunere, martorul cauzal a devenit negativ, indicând faptul că fotonii au călătorit în ambele sensuri. Asta este, pentru ei "înainte" și "după" nu exista.
