Vědci z University of Queensland v Austrálii prokázali, že pokud jde o kvantovou mechaniku, mohou předcházet současně dvě různé události. Rozdělení kauzálního vztahu bylo demonstrováno pomocí polarizace fotonů v interferometru. Toto uvádí Science.
V průběhu studie fyzici prošli fotony interferometrem - zařízením, s nímž je paprsek elektromagnetického záření rozdělen na několik paprsků, které procházejí různými optickými cestami (A a B). Nakonec se dva paprsky znovu spojí a překrývají, což vede k rušení. Nastavení bylo sestaveno takovým způsobem, že při vertikální polarizaci si foton zvolí levou cestu, poté se vrátí zpět a zasáhne pravou stranu interferometru. Při horizontální polarizaci následuje částice nejprve po správné cestě a poté po levé.
S diagonální polarizací se však kvantová vlna popisující polohu fotonu „rozděluje“a pohybuje se podél obou cest současně. Vertikálně a horizontálně polarizované komponenty nejdříve jdou po své vlastní cestě, vrátí se a jdou na sousední cestu. Obě složky tedy procházejí každou cestou najednou, to znamená, že se zdá, že foton jde oběma cestami současně. Na konci každé dráhy se foton znovu rozdělí, přičemž jedna složka se vrací zpět a druhá opouští nastavení.
Rozložení experimentu / obrázek: Arxiv.org
V tomto případě je velmi obtížné určit, která událost předchází druhé: buď návrat polarizovaných složek na začátek cest vytváří vzhled průchodu fotonu podél A a B současně (foton nejprve prochází jednou cestou a poté podél druhé), nebo se rozdělí „rozdvojený“foton na na konci každé z cest způsobí jednorázový návrat komponent na začátek každé cesty (a poté foton skutečně cestuje oběma cestami současně).
Aby vědci tento problém vyřešili, provedli řadu experimentů, kdy do instalace pokaždé vložili další čočky, které mění prostorové rozložení světelného paprsku. To vám umožní změnit polarizaci fotonu v okamžiku, kdy se kvantové vlny opět překrývají. Pokud každý foton ve svazku prošel nejprve jednou cestou a poté druhou, pak musí konečná polarizace fotonu odpovídat určité hodnotě. Vědci však zjistili, že je nemožné experimentálně určit, která událost ve skutečnosti způsobuje druhou. Jinými slovy, oba procesy jsou vzájemnou příčinou a následkem.