Test af kvantemekanik i en ikke-inertial referenceramme ved hjælp af et roterende interferometer

Et team af forskere fra University of Glasgow og University of Southampton har udviklet en ny måde at teste kvantemekanik i en ikke-inertial referenceramme ved hjælp af et roterende interferometer. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , gruppen beskriver, hvordan man studerer Hong-Ou-Mandel-interferensen ved hjælp af fiberspoler på en roterende disk, og hvad de fandt.

Mens fysikere kæmper med problemet med at forene generel relativitet og kvantefysik, de udtænker nye måder at teste begge dele på. I denne nye indsats, forskerne bemærkede, at de to teorier er konsistente under visse betingelser - f.eks. når tyngdekraften er meget svag, eller når beskeden acceleration er involveret. I deres eksperiment, de valgte at teste interferensen fra Hong-Ou-Mandel, hvor sammenfiltrede fotoner sendes på forskellige stier langs et cirkulært spor - en med uret, den anden mod uret. Teori antyder, at når sådanne sammenfiltrede fotoner genforenes, de skal samle sig og bevæge sig mod den ene eller den anden detektor. Omvendt ikke-sammenfiltrede fotoner bør tilfældigt bevæge sig mod en af ​​detektorer.

I deres eksperiment, forskerne satte fiberkabler på en roterende skive sammen med sensorer til aflæsning, hvor fotonerne gik efter at have passeret kablerne. De sendte derefter en strøm af sammenfiltrede fotoner gennem fiberkablerne (en med uret, den anden mod uret) og noterede sig, hvordan de opførte sig, da disken blev roteret-et middel til at anvende en ikke-inertial referenceramme. Forskerne rapporterer, at som forventet, de sammenfiltrede fotoner gjorde, Ja, flok op og marcher ud til en sensor sammen efter at være blevet genforenet med en strålesplitter. Vigtigere, de bemærkede, at anvendelse af en ikke-inertial referenceramme resulterede i, at et af et par fotoner ankom lidt senere end det andet, hvilket igen havde indflydelse på de bundtsignaler, teamet registrerede.

Forskerne erkender, at deres eksperiment ikke afslørede noget nyt - det var ikke deres mål. I stedet, de mener, at deres eksperiment har lagt grundlaget for at udvide testen til et meget større sted - måske førende til en forenende fysiksteori - ved at udføre den ved hjælp af satellitter, der bevæger sig rundt om Jorden.

© 2019 Science X Network