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O EXPERIMENTO DE ASPECT
Tem-se
levado a cabo vários experimentos para verificar a desigualdade de
Bell. O de maior êxito entre eles foi comunicado por A. Aspect, J.
Dalibard e G. Roger em Physical Review Letters (vol. 39, pg. 1804)
em dezembro de 1982.
O
experimento consistia em medidas de polarização realizadas sobre
pares de fótons que se movem em direções opostas e que tem sido
emitidos em transições simples por átomos de cálcio. O dispositivo
experimental é mostrado na Fig. 07.
No
diagrama, a fonte S usava um feixe de átomos de cálcio excitados por
um par de laser (isto é, excitação de dois fótons) a um estado
(estado S) que podia somente desexcitar-se mediante uma "cascata" de
dois fótons. Ao redor de 6 metros de cada lado da fonte colocou-se
um comutador óptico-acústico. O princípio empregado foi explorar o
fato de que o índice de refração da água varia ligeiramente com a
compressão.
No
comutador se estabeleceu um onda ultra-sônica estacionária ao redor
de 25 MHz usando transdutores dirigidos em sentidos opostos. Fazendo
com que os fótons incidissem sobre o comutador com um ângulo próximo
do ângulo crítico de reflexão total, era possível trocar as
condições de transmissão ou de reflexão em cada semiciclo da onda
sonora, quer dizer, a 50 MHz.
Os
fótons, ao imergirem segundo a linha da trajetória incidente
(através da transmissão) ou desviados (por reflexão) se encontravam
com polarizadores, os quais os transmitiriam ou bloqueariam com
certas probabilidades definidas. Estes polarizadores estavam
orientados segundo ângulos diferentes relativos à polarização dos
fótons. O destino dos fótons se monitorava colocando detectores
fotomultiplicadores por detrás dos ditos polarizadores. A montagem
era idêntica em ambos lados da fonte.
O
experimento se realizou monitorando eletronicamente o destino de
cada par de fótons e determinando o nível de correlação. A única e
essencial característica deste experimento é a capacidade de trocar
aleatóriamente, embora os fótons estejam na metade de seus vôos, o
caminho subsequente dos fótons, isto é, a qual polarizador serão
dirigidos. Isto é equivalente a reordenar os polarizadores de cada
lado da fonte tão rapidamente que nenhum sinal pudesse ter tempo
suficiente para passar de um ao outro, inclusive à velocidade da
luz.
Cada
comutação dura ao redor de 10 ns (nanosegundos), o que se compara
com a vida média da emissão dos fótons (5 ns) e o tempo de viagem
destes (40 ns).
Na
prática, a comutação não era estritamente aleatória. As ondas
estacionárias geravam-se independentemente a freqüências diferentes.
A diferença entre este tipo de comutação e outro verdadeiramente
aleatório é irrelevante, exceto no caso das teorias de variáveis
ocultas com "conspiração" extremamente irmanada.
Os
autores informam que esta sessão típica durava 12.000 s, divididos
igualmente entre a disposição descrita mais acima, outra em que se
retiraram os polarizadores e uma terceira em que se tirava um
polarizador de cada lado. Isto permitiu corrigir os erros
sistemáticos nos resultados.
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