Ar savu 180 grādu skatu uz Zemi un kosmosu ISS kupols ir ideāla vieta fotografēšanai. Bet Austrijas pētnieki vēlas izmantot unikālo un panorāmas platformu, lai pārbaudītu “spocīgās darbības no attāluma” robežas, cerot izveidot jaunu kvantu sakaru tīklu.
Jaunajā pētījumā, kas publicēts 2012. gada 9. aprīlī laikrakstā New Physics, Austrijas pētnieku grupa ierosina aprīkot kameru, kas jau atrodas ISS, - Nikon 400 mm NightPOD kameru - ar optisko uztvērēju, kas būtu galvenais, lai veiktu Pirmais kvantu optikas eksperiments kosmosā. NightPOD kamera ir vērsta pret zemi kupolā un var izsekot zemes mērķiem līdz pat 70 sekundēm, ļaujot pētniekiem atlēpt slepenu šifrēšanas atslēgu lielākos attālumos, nekā tas šobrīd ir iespējams, izmantojot optisko šķiedru tīklus uz Zemes.
“Dažu mēnešu laikā ISS piecas līdz sešas reizes pēc kārtas iziet pareizā orientācijā, lai mēs varētu veikt savus eksperimentus. Mēs domājam izveidot eksperimentu veselu nedēļu un tāpēc tam ir vairāk nekā pietiekami daudz saišu ar pieejamo ISS, ”sacīja pētījuma līdzautors profesors Ruperts Ursins no Austrijas Zinātņu akadēmijas.
Alberts Einšteins pirmo reizi izveidoja frāzi “spocīga rīcība no attāluma” savās filozofiskajās cīņās ar Neilu Bohu 30. gados, lai izskaidrotu viņa neapmierinātību ar jaunās teorijas, ko sauc par kvantu mehāniku, neatbilstībām. Kvantu mehānika izskaidro darbību ar vissīkākajām skalām atomu un elementāro daļiņu jomā. Kamēr klasiskā fizika izskaidro kustības, matēriju un enerģiju tādā līmenī, kādu mēs varam redzēt, 19. gadsimta zinātnieki novēroja parādības gan makro, gan mikro pasaulē, kuras nebija viegli izskaidrot, izmantojot klasisko fiziku.
Īpaši Einšteins bija neapmierināts ar ideju par sapīšanos. Sapīšanās notiek tad, kad divas daļiņas ir tik dziļi saistītas, ka tām ir viena un tā pati eksistence; kas nozīmē, ka viņiem ir vienādas pozīcijas, griešanās, impulsa un polarizācijas matemātiskās attiecības. Tas varētu notikt, ja kosmosa laikā vienā un tajā pašā brīdī tiek radītas divas daļiņas. Laika gaitā, tā kā abas daļiņas kosmosā kļūst plaši atdalītas pat gaismas gadu laikā, kvantu mehānika liek domāt, ka vienas mērīšana tūlīt ietekmēs otru. Einšteins ātri norādīja, ka tādējādi tiek pārkāpts īpašā relativitātes noteiktais vispārējais ātruma ierobežojums. Tieši šo paradoksu Einšteins sauca par spocīgu rīcību.
CERN fiziķis Džons Bells šo noslēpumu daļēji atrisināja 1964. gadā, nācot klajā ar ideju par vietējām parādībām. Lai gan sapīšanās ļauj vienai daļiņai acumirklī ietekmēt tās precīzo līdzību, klasiskās informācijas plūsma nevirzās ātrāk par gaismu.
ISS eksperimentā ir ierosināts izmantot “zvanu eksperimentu”, lai pārbaudītu teorētisko pretrunu starp prognozēm kvantu un klasiskajā fizikā. Bella eksperimentam uz zemes tiktu izveidoti sapinušies fotonu pāri; vienu no zemes stacijas nosūtīs uz modificēto kameru uz ISS, bet otru mērīs lokāli uz zemes vēlākai salīdzināšanai. Līdz šim pētnieki nosūtīja slepenu atslēgu uztvērējiem tikai dažu simtu kilometru attālumā viens no otra.
“Saskaņā ar kvantu fiziku sapīšanās nav atkarīga no attāluma. Mūsu ierosinātais Bell tipa eksperiments parādīs, ka daļiņas pirmo reizi eksperimenta laikā ir sapinušās lielos attālumos - ap 500 km, ”saka Ursins. "Mūsu eksperimenti mums arī ļaus pārbaudīt potenciālo gravitācijas ietekmi uz kvantu saķeri."
Pētnieki norāda, ka nelielas izmaiņas kamerā, kas jau atrodas ISS, ietaupīs laiku un naudu, kas vajadzīgs satelītu sērijas izveidošanai, lai pārbaudītu pētnieku idejas.
