Вчені Квінслендського університету в Австралії продемонстрували, що з точки зору квантової механіки дві різні події можуть передувати одна одній одночасно.
Порушення причинно-наслідкового зв’язку вдалося продемонструвати за допомогою поляризації фотонів в інтерферометрі.
В ході дослідження фізики пропустили фотони через інтерферометр – пристрій, за допомогою якого пучок електромагнітного випромінювання розділяється на кілька пучків, що йдуть через різні оптичні шляхи (А і В). Зрештою, два пучка знову возз’єднуються і накладаються один на одного, що призводить до інтерференції. Установка була зібрана таким чином, що при вертикальній поляризації фотон вибере лівий шлях, потім повернеться назад і потрапить в праву частину інтерферометра. При горизонтальній поляризації частинка спочатку йде по правому шляху, а потім по лівому.
Однак при діагональній поляризації квантова хвиля, яка описувала стан фотона, «розщеплюється», рухаючись по обох коліях одночасно. Вертикально і горизонтально поляризовані компоненти спочатку йдуть кожен своїм шляхом, повертаються назад, і переходять на сусідній шлях. Таким чином, по кожній колії проходять відразу обидва компонента, тобто фотон немов би йде по обох шляхах одночасно. В кінці кожного шляху фотон знову розщеплюється, при цьому один компонент повертається назад, а інший виходить з установки.
При цьому дуже важко визначити, яка подія передує іншій: чи то повернення поляризованих компонент на початок шляхів створює видимість проходження фотона по А і В одночасно (фотон проходить спочатку по одному шляху, а потім по іншому), чи то розщеплення «роздвоєного» фотона наприкінці кожного з шляхів обумовлює одноразове повернення компонента в початок кожного шляху (і тоді фотон дійсно проходить по обох коліях одночасно).
Щоб вирішити цю проблему, вчені провели ряд експериментів, кожен раз вставляючи в установку додаткові лінзи, які змінюють просторовий розподіл пучка світла. Це дозволяє змінити поляризацію фотона в той момент, коли квантові хвилі знову накладаються одна на одну. Якщо кожен фотон в пучку спочатку проходив один шлях, а потім інший, то підсумкова поляризація фотона повинна відповідати певному значенню. Однак дослідники з’ясували, що в експерименті неможливо визначити, яка з подій в дійсності обумовлює іншу. Іншими словами, обидва процеси є причиною і наслідком один одного.
