Свойства этой частицы возникают, словно по взмаху волшебной палочки. Стоит только измерить ее «брата» – и в тот же миг частица возникает из «облака вероятностей», даже если она будет находиться на другом краю Вселенной.
В чем суть опыта? У фотона есть определенные характеристики, которые невозможно предсказать заранее, до наблюдения над ним.
В частности, каждый фотон имеет так называемую «поляризацию», то есть он колеблется в определенной плоскости. Строго говоря, колеблется не сам фотон, а его электрическое поле, но для понимания сути процесса это не так важно. Это свойство фотона используется при работе широко известного поляризационного фильтра.
Что представляет из себя такой фильтр?
Это решетка с продольными прутиками. Расстояние между прутиками очень мало, и ненамного превышает размеры самого фотона. Поэтому, если плоскость колебаний совпадает с направлением прутиков, то фотон проходит через решетку. Если он колеблется перпендикулярно решетке – то решетка задерживает такой фотон. То есть, поляризационный фильтр пропускает свет с определенной плоскостью колебаний («поляризацией»), и тем самым «убирает» разнообразные блики.
Итак, когда фотон колеблется под углом к решетке, составляющим 0 градусов, то он называется «продольно поляризованным», и однозначно проходит сквозь фильтр. Когда фотон колеблется под углом к решетке, составляющим 90 градусов, то он называется «поперечно поляризованным», и также однозначно задерживается фильтром. А что произойдет, если фотон колеблется под углом, составляющим 45 градусов? В этом случае результат его встречи с фильтром заранее предсказать невозможно – он пройдет сквозь него с вероятностью 50 %.
Теперь представим, что мы выпускаем пару фотонов в разных направлениях. Каждый из них летит к своей решетке. Их поляризация заранее неизвестна.