Czy ludzie mogą widzieć efekty kwantowe gołym okiem?

- to niezaprzeczalny fakt. Jednak ta bardzo skomplikowana dziedzina nadal skrywa więcej pytań niż odpowiedzi. Jednym z nich jest to czy możemy dostrzec za pomocą naszego narządu wzroku efekty kwantowe? Naukowcy opracowali już odpowiedni eksperyment.

Polega on z grubsza na tym, że pojedyncza wiązka lasera wysyłana jest przez nieliniowy kryształ, gdzie pojedyncze fotony ulegają przekształceniu na związane ze sobą pary fotonów o niższej częstotliwości (proces ten nosi nazwę parametrycznej konwersji w dół). Następnie fotony te docierają do dwóch detektorów.

Każda para splątanych fotonów waha się dość znacznie w losowy sposób, przez co czas i miejsce, w którym dokładnie do detektora dotrą jest nieznany. Jeśli użyje się jednego tylko detektora - w efekcie powstaje zatem obraz bardzo rozmyty przez tę właśnie losowość. Jeśli użyje się dwóch - niejasności znikają (dzięki właśnie splątaniu) i obraz jest bardzo ostry.

Technika ta została dodatkowo rozszerzona przez nałożenie pewnego wzoru na czoło fali pierwszego lasera. W ten sposób uzyskano kształty takie jak okrąg - który przy użyciu dwóch detektorów widać bardzo wyraźnie, natomiast przy użyciu jednego - nie można zobaczyć go wcale.

Obrazy takie nazywane są obrazami kwantowymi. Teraz naukowcy starają się odpowiedzieć na pytanie czy ludzie mogą je dostrzec.

W tym celu opracowali eksperyment niemal identyczny z tym przytoczonym wyżej. Na samym jego początku znajduje się laser, który ma wyświetlać pewien obraz (np literę A). Jego wiązka przechodzi przez nieliniowy kryształ przez co powstaje para splątanych kwantowo fotonów. Za detektory służyć jednak w tym przypadku mają ludzkie oczy.

Kwestia jaką starają się tu naukowcy rozwiązać jest następująca - czy ludzkie oko/mózg jest w stanie poradzić sobie z dostrzeżeniem korelacji, która istnieje w splątanych parach fotonów. Jeśli tak - badany będzie w stanie zobaczyć literę A, jeśli nie - rozmazany obraz.

Oczywiście, mimo dość prostego założenia, eksperyment taki trudniej będzie wykonać. Trzeba się bowiem upewnić, że badany nie będzie miał dostępu do informacji o obrazie z żadnego innego źródła (np przez rozmowę z prowadzącym badania) - to problem łatwiejszy do rozwiązania. Większym będzie to, że siatkówka naszego oka może wykrywać fotony tylko w grupach po 7 sztuk, dlatego trzeba się upewnić, że laser będzie wysyłał je właśnie w taki sposób.

Eksperyment ten jest naprawdę ważny - jego pozytywny wynik oznaczał będzie, że jesteśmy w stanie widzieć gołym okiem splątanie kwantowe.

Już wcześniej pojawiła się teoria (na której potwierdzenie zdobyto nawet kilka dowodów) mówiąca, że ptaki swoją świetną, naturalną nawigację zawdzięczają temu, że widzą pole magnetyczne Ziemi, a mogą tego dokonać dzięki kwantowemu oddziaływaniu pomiędzy tym właśnie polem i specjalnymi światłoczułymi cząsteczkami w siatkówce ich oka.

Z niecierpliwością czekamy na rezultaty.

, ,

-->