Ученые проверят предопределенность событий на Земле

Физики предложили использовать излучение удаленных на космологические расстояния объектов для генерации случайных чисел, необходимых в фундаментальных физических экспериментах и квантовой криптографии. Ранее с такой целью применяли только звезды Галактики, теперь же можно использовать и фотоны, испущенные более 12 миллиардов лет назад. Статья с описанием опубликована в журнале Physical Review A.

Квантовая и нелокальная природа физических процессов микромира твердо установлена в экспериментах по проверке неравенств Белла. Однако существуют так называемые лазейки — дополнительные условия, выполнение которых может влиять на интерпретацию экспериментов. Основные лазейки были закрыты в опытах Алена Аспе в 1980-х годах. Тем не менее по-прежнему остается возможной супердетерминистическая интерпретация, которая гласит, что все процессы в эксперименте были однозначно определены взаимодействиями участвующих частиц в прошлом. Такую точку зрения чрезвычайно трудно полностью опровергнуть, но можно сдвигать в прошлое тот момент, когда был определен исход сегодняшнего эксперимента.

В 2017 году физики предложили использовать в подобном эксперименте свет звезд Млечного Пути, который шел до Земли около 600 лет. Таким образом, если супердетерминизм верен, все актуальные события однозначно определились минимум шесть веков назад. В новой работе те же авторы улучшили протокол для работы с удаленными источниками и предложили использовать 50 более далеких звезд, а также 12 квазаров, расположенных на космологических расстояниях. Самый далекий из предложенных квазаров имеет красное смещение z = 3,9, что соответствует сопутствующему расстоянию около 7 гигапарсек.

Свет удаленных источников используется как генератор случайных чисел, выдавая 0 или 1 в зависимости от длины волны принимаемого в данный момент фотона. В результате удается генерировать случайные биты с частотой 10⁶ Гц в случае звезд и 10³ Гц в случае квазаров. Получаемые таким образом числа можно использовать для определения параметров установки, что позволяет вычислить квантовые корреляции между частицами. Если в эксперименте по проверке неравенств Белла с использованием таких чисел эти неравенства также будут нарушаться, то это будет означать, что либо квантовая теория верна, и мир нелокален, либо события на Земле были однозначно определены не позже 1,6 миллиарда лет после Большого взрыва, то есть более 12 миллиардов лет назад.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.