Ilmuwan untuk Pertama Kalinya Melanggar Ketimpangan Bell Menggunakan Keadaan Momentum Partikel Masif

Diedit oleh: Svitlana Velhush

Sebuah tim fisikawan untuk pertama kalinya melanggar ketimpangan Bell, menggunakan bukan keadaan internal, melainkan keadaan momentum—yaitu yang terkait dengan gerak—dari partikel masif. Dalam eksperimen tersebut, pasangan atom helium metastabil yang terjerat dalam momentum dikendalikan dalam interferometer gelombang materi. Hasil S = 2,52 ± 0,17 melampaui batas klasik 2 sebesar tiga deviasi standar.

Pekerjaan ini dilakukan oleh para peneliti dari Australian National University: J. S. Atreya, S. Kannan, S. S. Hodgman, dan rekan-rekan. Mereka menghasilkan pasangan atom helium-4 dalam keadaan metastabil melalui tumbukan gelombang-s dalam gas ultradingin. Kemudian pasangan tersebut dipisahkan dan lintasannya dimanipulasi menggunakan interferometri gelombang materi yang koheren—analog dari interferometer optik, tetapi untuk atom.

Poin kuncinya: keterjeratan momentum berarti bahwa mengukur kecepatan satu atom secara instan menentukan kecepatan atom kedua, terlepas dari jarak. Ini bukan sekadar korelasi, melainkan nonlokalitas sejati dalam ruang momentum. Bayangkan dua bola yang terpental ke arah berlawanan: jika satu tiba-tiba 'memilih' arah, yang kedua langsung menyesuaikan, meskipun tidak ada sinyal yang sempat lewat di antara keduanya.

Eksperimen ini menyelesaikan tujuan bertahun-tahun dalam optik atom kuantum—memindahkan uji Bell dari foton dan spin ke derajat kebebasan eksternal partikel masif. Sebelumnya, uji semacam itu hanya dilakukan dengan keadaan internal atom atau dengan foton ringan. Sekarang ketimpangan telah dilanggar tepat untuk gerakan objek berat.

Ini membuka jalan untuk mempelajari nonlokalitas kuantum dalam medan gravitasi. Partikel masif lebih merasakan gravitasi, jadi langkah berikutnya adalah menguji bagaimana gravitasi mempengaruhi keterjeratan momentum. Menurut pracetak yang diterbitkan pada 2 September 2026 di arXiv, pekerjaan ini meletakkan dasar untuk eksperimen masa depan di persimpangan mekanika kuantum dan relativitas umum.

Hasil yang diperoleh dengan interferometer gelombang materi menunjukkan bahwa nonlokalitas kuantum tidak terbatas pada dunia mikroskopis partikel ringan. Atom masif juga tunduk pada aturan aneh yang sama, dan sekarang ini telah dibuktikan secara langsung.

18 Tampilan

Sumber-sumber

  • Bell inequality violation with momentum-entangled massive particles

Baca lebih banyak artikel tentang topik ini:

Apakah Anda menemukan kesalahan atau ketidakakuratan?Kami akan mempertimbangkan komentar Anda sesegera mungkin.