Schweizer Physiker demonstrierten als erste das Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon (EPR-Paradoxon) an einem Quantensystem aus 600 Rubidiumatomen. Wissenschaftlern ist es gelungen, den lokalen Realismus zu brechen, indem sie zwei Teile einer Wolke aus unterkühltem Gas verwickelten und die Möglichkeit der Lenkung nachwiesen, wenn der Zustand eines Teils eines Quantensystems aus dem Zustand des anderen vorhergesagt werden kann. Der Artikel von Wissenschaftlern wurde in der Zeitschrift Science, Science Alert Reports veröffentlicht.
Nach dem 1935 vorgeschlagenen EPR-Paradoxon können zwei Teilchen so miteinander interagieren, dass ihre Position und ihr Impuls mit einer Genauigkeit gemessen werden können, die größer ist als die, die das Heisenberg-Unsicherheitsprinzip zulässt. Zum Beispiel sollte der Gesamtimpuls zweier Teilchen (A und B), die infolge des Zerfalls des dritten Teilchens gebildet wurden, gleich dem Anfangsimpuls des letzteren sein. Wenn Sie also den Impuls des Teilchens A messen, können Sie den Impuls des Teilchens B herausfinden, während keine Störungen in die Bewegung des zweiten Teilchens eingeführt werden. Dann ist es möglich, die Koordinaten von Teilchen B genau zu bestimmen, wodurch das Heisenberg-Unsicherheitsprinzip verletzt wird.
Da das Unsicherheitsprinzip in jedem Fall bestehen bleibt, führt die Messung des Impulses von Teilchen A zwangsläufig zu Störungen in den Koordinaten von Teilchen B, was sie unsicher macht, unabhängig davon, wie weit das erste Teilchen vom letzten entfernt ist. Einstein glaubte, dass dies den Realismus der Welt verletzt und physikalische Objekte im Rahmen der Quantenmechanik nicht mehr objektiv existieren. Er glaubte, dass eine solche Interpretation falsch ist und die Wahrscheinlichkeit des Verhaltens von Partikeln tatsächlich durch die Existenz einiger versteckter Parameter erklärt wird. Bisher hat die Theorie der versteckten Parameter jedoch keine experimentelle Bestätigung erhalten.
Wissenschaftler haben ein Bose-Einstein-Kondensat mit etwa 600 Rubidium-87-Atomen erzeugt. Das Kondensat ist ein auf extrem niedrige Temperaturen abgekühltes Gas, bei dem alle Atome die minimal möglichen Quantenzustände einnehmen, dh sie sind fast nicht mehr voneinander zu unterscheiden. Mit Hilfe eines Lasers wurden die Atome in einen komprimierten Zustand gebracht, in dem Schwankungen einer Variablen (in diesem Fall einer der Komponenten des Spins, dh der "Rotationsachse") sehr klein und der anderen - groß werden. So wurde eine Quantenbindung zwischen den Atomen hergestellt.
Den Forschern gelang es, die Wolke in zwei verschiedene Regionen aufzuteilen - A und B. Mit Hilfe von Lasern wurden der kollektive Spin von Atomen im Kondensat und die Komponenten der "Rotationsachse" gemessen. In diesem Fall wurde basierend auf Ungleichungen, die diese Parameter berücksichtigen, eine Verschränkung zwischen Atomen für den gequetschten Zustand und einen gegebenen kollektiven Spin nachgewiesen. Die Korrelation erwies sich als so stark, dass ein EPR-Paradoxon auftrat und der Quantenzustand der Atome in Region B durch Messung des Spins in Region A vorhergesagt werden konnte (Vorhersage ist nur in einer Richtung möglich).
