地球と宇宙の180度の景色を望むISSのキューポラは、写真撮影に最適な場所です。しかし、オーストリアの研究者たちは、独自のパノラマプラットフォームを使用して、新しい量子通信ネットワークを構築することを期待して、「遠くでの不気味なアクション」の限界をテストしたいと考えています。
2012年4月9日、New Journal of Physicsで発表された新しい研究では、オーストリアの研究者グループが、ISSに搭載されているカメラ（Nikon 400 mm NightPODカメラ）に、宇宙で初めての量子光学実験。 NightPODカメラはキューポラの地面に面しており、地上のターゲットを最大70秒間追跡できるため、地球上の光ファイバーネットワークで現在可能な距離よりも長い距離にわたって秘密の暗号鍵をバウンスできます。
「ISSは、1年に数か月間、5〜6回連続して正しい方向に進み、実験を行っています。オーストリア科学アカデミーのRupert Ursin研究の共著者である研究者の共同執筆者は、「1週間にわたって実験をセットアップし、ISSへの十分なリンクを利用できるようにすることを想定しています」と語った。
アルバートアインシュタインは、1930年代にニールスボーアと哲学的に戦い、量子力学と呼ばれる新しい理論の不備に対する欲求不満を説明するために、「遠くで不気味な行動」という言葉を最初に作り出しました。量子力学は、原子と元素粒子のドメインで最も小さなスケールでのアクションを説明します。古典物理学は運動、物質、エネルギーを私たちが見ることができるレベルで説明しますが、19世紀の科学者は、古典物理学では簡単に説明できないマクロとミクロの両方の現象を観察しました。
特に、アインシュタインは絡み合いの考えに不満を持っていました。絡み合いは、2つの粒子が非常に深く接続されているために同じ存在を共有している場合に発生します。つまり、位置、スピン、運動量、分極の同じ数学的な関係を共有しています。これは、2つのパーティクルが同じ時点で時空に瞬間的に作成された場合に発生する可能性があります。時間の経過とともに、2つの粒子が宇宙空間で広く分離するようになると、光年によってさえ、量子力学は一方の測定がもう一方にすぐに影響することを示唆しています。アインシュタインは、これが特殊相対論によって定められた普遍的な速度制限に違反していることをすぐに指摘しました。不気味な行動と呼ばれるこの逆説アインシュタインだった。
CERNの物理学者ジョンベルは、1964年に非局所現象のアイデアを思いついて、この謎を部分的に解決しました。エンタングルメントにより、1つの粒子が対応する粒子の影響を瞬時に受けることができますが、古典的な情報の流れは光より速く伝わりません。
ISS実験では、「ベル実験」を使用して、量子物理学と古典物理学の予測の間の理論的な矛盾をテストすることを提案しています。 Bell実験では、絡み合った1対の光子が地面で生成されます。 1つは地上局からISSに搭載された改造カメラに送信され、もう1つは後で比較するために地上でローカルに測定されます。これまでのところ、研究者はわずか数百キロ離れた受信者に秘密鍵を送信しました。
「量子物理学によれば、エンタングルメントは距離に依存しません。提案されたベル型の実験では、実験で初めて、粒子が長い距離（約500 km）にわたって絡み合っていることが示されます」とUrsinは言います。 「私たちの実験では、重力が量子もつれに及ぼす可能性のある影響をテストすることもできます。」
研究者は、ISSに搭載されているカメラに小さな変更を加えることで、研究者のアイデアをテストする一連の衛星を構築するために必要な時間と費用を節約できると指摘しています。
