Mažesnis ir paslaptingesnis kvantinis pasaulis drįsta iššūkį mūsų pagrindinėms idėjoms apie laiką ir erdvę po pažįstamos realybės paviršiumi. Šiame mažame pasaulyje „prieš“ ir „po“ sąvokos tiesiogine prasme ištirpsta, todėl du įvykiai gali būti prieš ir sėkmingai vienas nuo kito. Tai reiškia, kad įvykis A gali įvykti prieš B. ir atvirkščiai.
Ši idėja vadinama „kvantiniu perjungimu“ ir pirmą kartą buvo pasiūlyta 2009 m. Ankstesni eksperimentai parodė, kad A gali prieš tai įvykdyti B įvykį, tačiau tyrimas negali patvirtinti, kad toje pačioje vietoje įvyko du scenarijai.
Siekiant tiksliai nustatyti, kur įvyko šie priežastiniai pažeidimai, mokslininkai įgyvendino vieną kiekybinį jungiklį su šiek tiek kitokia architektūra. Naujasis dizainas leidžia eksperimentiškai įrodyti, kad A įvyksta prieš ir po įvykio B, ne tik tuo pačiu metu, bet ir toje pačioje vietoje. Mokslininkai programavo ir stebėjo, kaip fotonas (šviesos kvantinė dalelė) juda per tikslą, galintis pasirinkti vieną iš dviejų būdų.
Fotonas laikomas dalelėmis ir banga. Jei mokslininkai jį naudojo su horizontalia poliarizacija (bangos svyruoja), tada fotonas turėtų eiti A ir po to judėti atgal, kad eitų B (tai yra, A atsitiko prieš B). Jei kalbame apie vertikalų fotoną, tada B ateina pirmiausia, o tada A (B ateina iki A). Vis dėlto kvantiniame pasaulyje, kuriame dominuoja keistas fenomenas. Juose fotonai gali būti tiek horizontaliai, tiek vertikaliai poliarizuoti. Čia vėl prisimenamas garsaus Šrödingerio katino paradoksas, kuriame kvantiniame pasaulyje jis gali būti ir gyvas, ir miręs.
Tiesa, yra triukas: fizikai negali matyti ar matuoti, ką daro fotonai. Faktas yra tas, kad pats matavimo aktas sunaikina superpoziciją, nes jis privers fotonus pasirinkti, kokia tvarka sekti. Vietoj to, mokslininkai naudojo keletą „kliūčių“ optinių elementų (lęšių ir prizmių) pavidalu, kurie netiesiogiai padėjo atskirti šiuos du įvykius.
Kai fotonai praėjo takus, lęšiai ir prizmės pakeitė kiekvienos fotono bangų formą. Tai pakeitė jų poliarizaciją (kryptį). Kelionės pabaigoje galite išmatuoti naują poliarizaciją. Komanda sukūrė įvairius optinius elementus, kad atliktų daugelį įvairių parametrų testų. Matavimų derinys buvo „priežastinis liudytojas“ - vertė tapo neigiama, jei fotonai praėjo abu takus vienu metu.
Paaiškėjo, kad kai fotonai buvo superpozicijos būsenoje, priežastinis liudytojas tapo neigiamas, nurodydamas, kad fotonai keliavo abiem būdais. Tai reiškia, kad jiems nebuvo „prieš“ ir „po“.
