지구와 공간의 180도 전망을 갖춘 ISS의 큐폴라는 사진 촬영에 완벽한 장소입니다. 그러나 오스트리아의 연구자들은 새로운 양자 통신 네트워크를 구축하기 위해 독창적이고 파노라마적인 플랫폼을 사용하여 "원거리에서의 스푸키 동작"의 한계를 테스트하기를 원합니다.
2012 년 4 월 9 일 New Physics of Physics에 발표 된 한 새로운 연구에서 오스트리아 연구진은 이미 ISS에있는 카메라 (Nikon 400mm NightPOD 카메라)에 광학 수신기를 장착하여 우주에서 최초의 양자 광학 실험. NightPOD 카메라는 큐폴라의지면을 향하고 있으며 최대 70 초 동안지면 대상을 추적 할 수있어 연구자들은 현재 지구상의 광섬유 네트워크로 가능한 것보다 더 먼 거리에서 비밀 암호화 키를 튕길 수 있습니다.
“1 년에 몇 달 동안 ISS는 우리가 실험을 할 수 있도록 올바른 방향으로 5-6 회 연속으로 통과합니다. 우리는 일주일 내내 실험을 계획하여 이용 가능한 ISS와 충분한 연관성이 있다고 생각합니다.”오스트리아 과학 아카데미의 Rupert Ursin 교수 공동 저자.
앨버트 아인슈타인은 1930 년대 닐스 보어 (Neils Bohr)와의 철학적 전투에서 '원거리에서의 스푸키 액션 (spooky action)'이라는 구절을 처음으로 만들었습니다. 양자 역학은 원자와 원소 입자 영역에서 가장 작은 규모의 작용을 설명합니다. 고전 물리학은 우리가 볼 수있는 수준에서 운동, 물질 및 에너지를 설명하지만, 19 세기 과학자들은 고전 물리학으로는 쉽게 설명 할 수없는 거시와 미시 세계에서 현상을 관찰했습니다.
특히 아인슈타인은 얽힘이라는 생각에 불만을 나타냈다. 얽힘은 두 입자가 너무 깊게 연결되어 동일한 존재를 공유 할 때 발생합니다. 그것들은 위치, 스핀, 운동량 및 분극의 동일한 수학적 관계를 공유한다는 것을 의미합니다. 이것은 같은 시점에 두 개의 파티클이 생성되고 시공간에서 즉시 발생할 수 있습니다. 시간이 지남에 따라, 두 입자가 광년에 의해서도 공간에서 넓게 분리됨에 따라 양자 역학은 하나의 측정이 다른 하나에 즉시 영향을 줄 것이라고 제안합니다. 아인슈타인은 이것이 특수 상대성 이론에 의해 설정된 보편적 인 속도 제한을 위반했다고 지적했다. 이 역설 아인슈타인은 무시 무시한 행동이라고 불렸다.
CERN 물리학자인 John Bell은 1964 년에 비 국소 적 현상에 대한 아이디어를 제시함으로써이 수수께끼를 부분적으로 해결했습니다. 얽힘은 하나의 입자가 정확한 상대에 의해 순간적으로 영향을받을 수 있지만, 고전적인 정보의 흐름은 빛보다 빠르게 이동하지 않습니다.
ISS 실험은 양자와 고전 물리학에서 예측 간의 이론적 모순을 테스트하기 위해“벨 실험”을 사용할 것을 제안합니다. Bell 실험의 경우, 한 쌍의 얽힌 광자가 지상에서 생성 될 것입니다. 하나는 지상국에서 ISS의 수정 된 카메라로 보내지는 반면, 다른 하나는 나중에 비교하기 위해 지상에서 로컬로 측정 될 것입니다. 지금까지 연구원들은 수백 킬로미터 떨어진 수신기에 비밀 키를 보냈습니다.
양자 물리학에 따르면, 얽힘은 거리와 무관합니다. 우리가 제안한 Bell 형 실험은 입자가 실험에서 처음으로 약 500km의 거리에서 얽혀 있음을 보여줄 것입니다.”라고 Ursin은 말합니다. 우리의 실험은 또한 중력이 양자 얽힘에 미칠 수있는 잠재적 영향을 테스트 할 수있게 해줄 것입니다.
연구원들은 이미 ISS에 탑재 된 카메라를 약간만 변경하면 일련의 위성을 구축하여 연구원의 아이디어를 테스트하는 데 필요한 시간과 비용을 절약 할 수 있다고 지적했다.
