Forskere ved University of Queensland i Australia har vist at når det gjelder kvantemekanikk, kan to forskjellige hendelser gå foran hverandre samtidig. Nedbrytningen av årsaksforholdet ble demonstrert ved bruk av polarisering av fotoner i et interferometer. Dette rapporteres av Science.
I løpet av studien sendte fysikere fotoner gjennom et interferometer - en enhet som en stråle av elektromagnetisk stråling er delt inn i flere stråler som beveger seg gjennom forskjellige optiske baner (A og B). Til slutt kommer de to bjelkene sammen og overlapper hverandre, noe som resulterer i forstyrrelser. Oppsettet ble satt sammen på en slik måte at fotonet, med vertikal polarisering, velger den venstre banen, og deretter kommer tilbake og treffer høyre side av interferometeret. Med horisontal polarisering følger partikkelen først høyre bane, og deretter langs venstre.
Imidlertid, med diagonal polarisering, "splittes" kvantebølgen som beskriver posisjonen til fotonet, og beveger seg langs begge baner samtidig. Vertikale og horisontale polariserte komponenter går først langs sin egen sti, kommer tilbake og går til den tilstøtende stien. Dermed passerer begge komponentene langs hver bane på en gang, det vil si at fotonet ser ut til å gå langs begge baner samtidig. På slutten av hver bane deler fotonet seg igjen, med en komponent som kommer tilbake og den andre forlater oppsettet.
Eksperimentoppsett / bilde: Arxiv.org
I dette tilfellet er det veldig vanskelig å bestemme hvilken hendelse som går foran den andre: enten retur av de polariserte komponentene til begynnelsen av banene skaper utseendet til at en foton passerer langs A og B samtidig (fotonet passerer først langs den ene banen, og deretter langs den andre), eller splittelsen av en "bifurcated" foton i på slutten av hver av banene forårsaker en engangsretur av komponentene til begynnelsen av hver bane (og deretter reiser fotonet faktisk langs begge banene samtidig).
For å løse dette problemet gjennomførte forskere en serie eksperimenter, hver gang de satte inn ekstra linser i installasjonen, som endrer den romlige fordelingen av lysstrålen. Dette lar deg endre polariseringen av fotonet i det øyeblikket hvor kvantebølgene igjen blir lagt på hverandre. Hvis hver foton i strålen først passerte en bane, og deretter en annen, så må den endelige polarisasjonen av fotonet tilsvare en viss verdi. Forskerne fant imidlertid at det var umulig å eksperimentelt bestemme hvilken hendelse som faktisk forårsaker den andre. Begge prosessene er med andre ord årsak og virkning av hverandre.
