Cu vizionările sale de 180 de grade asupra Pământului și spațiului, cupola ISS este locul perfect pentru fotografie. Dar cercetătorii austrieci vor să folosească platforma unică și panoramică pentru a testa limitele „acțiunii infioratoare la distanță”, în speranța creării unei noi rețele cuantice de comunicații.
Într-un nou studiu publicat în 9 aprilie 2012 în New Journal of Physics, un grup de cercetători austrieci propun să echipeze camera care este deja la bordul ISS - aparatul foto Nikon de 400 mm NightPOD - cu un receptor optic care ar fi cheia realizării primul experiment optic cuantic în spațiu. Camera NightPOD se confruntă cu pământul în cupolă și poate urmări țintele terestre până la 70 de secunde, permițând cercetătorilor să salteze o cheie secretă de criptare pe distanțe mai mari decât în prezent cu rețelele de fibre optice de pe Pământ.
„În câteva luni pe an, ISS trece de cinci până la șase ori la rând în orientarea corectă pentru ca noi să facem experimentele noastre. Avem în vedere crearea experimentului pentru o săptămână întreagă și, prin urmare, avem mai mult de suficiente legături cu ISS-ul disponibil ”, a declarat co-autorul studiului, profesorul Rupert Ursin, de la Academia de Științe din Austria.
Albert Einstein a inventat pentru prima dată sintagma „acțiune înspăimântătoare la distanță” în timpul luptelor sale filozofice cu Neils Bohr în anii 1930 pentru a explica frustrarea sa cu inadecvările noii teorii numite mecanica cuantică. Mecanica cuantică explică acțiunile pe cele mai mici scări în domeniul atomilor și particulelor elementare. În timp ce fizica clasică explică mișcarea, materia și energia la nivelul pe care îl putem vedea, oamenii de știință din secolul al XIX-lea au observat fenomene atât în lumea macro cât și în cea micro care nu se puteau explica cu ușurință folosind fizica clasică.
În special, Einstein era nemulțumit de ideea de înțelegere. Înțelegerea apare atunci când două particule sunt atât de profund conectate încât împărtășesc aceeași existență; ceea ce înseamnă că au aceleași relații matematice de poziție, rotire, moment și polarizare. Acest lucru se poate întâmpla atunci când două particule sunt create în același punct și instantaneu în spațiu. De-a lungul timpului, pe măsură ce cele două particule devin separate pe scară largă în spațiu, chiar și prin anii-lumină, mecanica cuantică sugerează că o măsurare a uneia ar avea imediat impact asupra celeilalte. Einstein a arătat repede că acest lucru a încălcat limita universală de viteză prevăzută de relativitatea specială. A fost acest paradox la care a făcut referire Einstein drept acțiune infricosatoare.
Fizicianul CERN, John Bell, a rezolvat parțial acest mister în 1964, venind cu ideea fenomenelor non-locale. În timp ce încurcarea permite unei particule să fie influențată instantaneu de omologul ei exact, fluxul de informații clasice nu circulă mai repede decât lumina.
Experimentul ISS propune utilizarea unui „experiment Bell” pentru a testa contradicția teoretică dintre predicțiile în fizică cuantică și clasică. Pentru experimentul Bell, o pereche de fotoni încurcați ar fi generată pe sol; una ar fi trimisă de la stația de la sol la camera modificată la bordul ISS, în timp ce cealaltă ar fi măsurată local la sol pentru comparare ulterioară. Până acum, cercetătorii au trimis o cheie secretă receptorilor la doar câteva sute de kilometri distanță.
Conform fizicii cuantice, încurcarea este independentă de distanță. Experimentul nostru propus de tip Bell va arăta că particulele sunt împânzite pe distanțe mari - în jur de 500 km - pentru prima dată într-un experiment ”, spune Ursin. Experimentele noastre ne vor permite, de asemenea, să testăm efectele potențiale pe care gravitația le poate avea asupra legăturii cuantice.
Cercetătorii subliniază că modificarea minoră a unei camere foto la bordul ISS va economisi timp și bani necesari pentru a construi o serie de sateliți pentru a testa ideile cercetătorilor.
