Ursammenligning: På grund af den hurtige bevægelse af to pladsprober kunne der oprettes en "telepatisk" forbindelse mellem deres ure, som synkroniserer dem. (Kilde: NASA / JPL)
Den sammenfløjning, der er nævnt af Albert Einstein "Spukhafte Fernwirkung", er en af ​​de mest bisarre træk ved kvantemekanikken. Det forbinder to vidt adskilte fysiske partikler på en næsten telepatisk måde. Robert Gingrich og Christoph Adami fra NASAs Jet Propulsion Laboratory har nu beregnet, hvordan sammenfiltringen af ​​to partikler i en transformation opfører sig i forhold til relativistiske hastigheder. Deres resultater præsenteres i tidsskriftet Physical Review Letters (89, 270402). Den kvantemekaniske betegnelse sammenfiltring udtrykker, at to partikler er i en fælles tilstand. Dette ændrer ikke noget, hvis partiklerne er vilkårligt langt fra hinanden. Hvis der foretages en måling på en af ​​de to partikler, bestemmes den tilsvarende partikel af den anden partikel også samtidig.

Derfor tvivlede Albert Einstein på virkeligheden med oprindeligt kun teoretisk forudsagt sammenfiltring. Men senest, da det lykkedes i 1997 med en vanskelig anvendelse af sammenfiltring til "stråle" af lyspartikler, er deres eksistens ubestridt.

Sammenkoblet med hinanden er visse egenskaber ved de elementære partikler. For eksempel er det muligt at sammenfiltrere to partikler på en sådan måde, at de har en modsat omdrejning til hinanden. Rotationen er det kvantemekaniske modstykke til det vinkelmoment, men i modsætning til klassisk fysik kan det kun antage tilstande "op" og "ned". Hvis målingen på en partikel giver staten "spin up", skal dens "telepatiske tvillingebror" samtidig antage staten "spin down".

Gingrich og Adami har nu beregnet, hvordan sammenfiltringen opfører sig, når den ikke kontrolleres af en sovende observatør, men af ​​en person, der bevæger sig i meget høj hastighed. Den tilsvarende konverteringsregel, den såkaldte Lorentz-transformation, giver Einsteins særlige relativitetsteori. udstilling

De to forskere fandt oprindeligt, at sammenfiltringen af ​​spins fra perspektivet for den bevægende observatør forsvinder. Men der findes i stedet for denne observatør en "spøgelsesafstandseffekt" mellem impulserne fra de to partikler. Momentumet er produktet af masse og hastighed.

Generelt fandt Gingrich og Adami en "spook-bevaringslov": Partiklenes samlede sammenfiltring bevares i en Lorentz-transformation, det vil sige den er den samme for hvile og bevægende observatører. Imidlertid kan en sammenfiltring af spin omdannes til en af ​​momentum og vice versa.

En mulig anvendelse af denne opdagelse er synkronisering af rumsonde og satellitur. "Det fantastiske ved sammenfiltringen er, at det forbinder objekter på tværs af vilkårlige afstande, " siger Adami. ”Grundlæggende kunne du starte og stoppe to ure, der er langt fra hinanden ved at handle på kun en af ​​dem. Ingen har endnu fundet ud af nøjagtigt, hvordan det præcist vil fungere. ”Evnen til at omdanne momentumforviklinger til spinforviklinger gennem hurtig bevægelse kunne give nye impulser til tanke.

Axel Tilleman

© science.de

Anbefalet Redaktørens Valg