Znanstveniki na univerzi v Queenslandu v Avstraliji so dokazali, da se lahko v smislu kvantne mehanike dva različna dogodka istočasno predsedujeta. Razčlenitev vzročne zveze je bila dokazana z uporabo polarizacije fotonov v interferometru. O tem poroča Science.
Med študijo so fiziki prenašali fotone skozi interferometer - napravo, s katero je žarek elektromagnetnega sevanja razdeljen na več žarkov, ki gredo skozi različne optične poti (A in B). Sčasoma se žarka ponovno združita in prekrivata, kar ima za posledico interference. Nastavitev je bila sestavljena tako, da bo foton z navpično polarizacijo izbral levo pot, nato pa se vrnil nazaj in zadel desno stran interferometra. Z vodoravno polarizacijo gre delec najprej po desni poti, nato pa po levi.
Vendar se pri diagonalni polarizaciji kvantni val, ki opisuje položaj fotona, "razcepi" in se hkrati premika po obeh poteh. Vertikalno in vodoravno polarizirane komponente najprej gredo po svoji poti, se vrnejo nazaj in gredo na sosednjo pot. Tako obe komponenti hkrati prehajata vzdolž vsake poti, to pomeni, da foton gre hkrati po obeh poteh. Na koncu vsake poti se foton ponovno razcepi, pri čemer se ena komponenta vrne, druga pa zapusti nastavitev.
Postavitev eksperimenta / slika: Arxiv.org
V tem primeru je zelo težko določiti, kateri dogodek je pred drugim: bodisi vrnitev polariziranih komponent na začetek poti ustvari videz prehoda fotona vzdolž A in B hkrati (foton najprej preide po eni poti, nato pa po drugi) ali pa razcep "razcepljenega" fotona na na koncu vsake poti povzroči enkratno vrnitev komponent na začetek vsake poti (in nato foton dejansko potuje po obeh poteh hkrati).
Da bi rešili ta problem, so znanstveniki izvedli vrsto poskusov, vsakič pa so v napravo vstavili dodatne leče, ki spremenijo prostorsko razporeditev svetlobnega žarka. To vam omogoča, da spremenite polarizacijo fotona v trenutku, ko so kvantni valovi spet naloženi drug na drugega. Če je vsak foton v žarku najprej prehodil eno pot, nato pa še eno, potem mora končna polarizacija fotona ustrezati določeni vrednosti. Vendar so raziskovalci ugotovili, da je bilo nemogoče eksperimentalno ugotoviti, kateri dogodek dejansko povzroči drugega. Z drugimi besedami, oba procesa sta vzrok in posledica drug drugega.