A Föld és az űr 180 fokos kilátásával az ISS kupola tökéletes hely a fényképezéshez. Az osztrák kutatók azonban az egyedülálló és panorámás platformon szeretnék kipróbálni a „távolról kísérteties cselekvés” határait egy új kvantumkommunikációs hálózat létrehozásának reményében.
A 2012. április 9-én a New Physics Journalban közzétett új tanulmányban az osztrák kutatók egy csoportja azt javasolja, hogy az ISS fedélzetén lévő kamerát - a Nikon 400 mm NightPOD kamerát - felszereljék egy optikai vevővel, amely kulcsfontosságú a az űrben legelső kvantumoptikai kísérlet. A NightPOD kamera a talaj felé néz a kupolában, és akár 70 másodpercig képes követni a földi célokat, lehetővé téve a kutatók számára, hogy egy titkos titkosítási kulcsot nagyobb távolságra ugrálhassanak, mint a Föld optikai szálhálózatával jelenleg lehetséges.
„Az ISS évente néhány hónap alatt egymást követő öt-hat alkalommal halad át a megfelelő irányban, hogy kísérleteinket elvégezzük. Úgy gondoljuk, hogy egy egész hétig elkészítjük a kísérletet, és ennélfogva több mint elegendő kapcsolat van a rendelkezésre álló ISS-szel ”- mondta Rupert Ursin, a tanulmány társszerzője, az Osztrák Tudományos Akadémia.
Albert Einstein először az 1930-as évek Neils Bohr-szal folytatott filozófiai csatáiban megalkotta a „kísérteties távolról történő cselekedet” kifejezést, hogy magyarázza csalódását az új kvantummechanika elmélet hiányosságaival. A kvantummechanika elmagyarázza az atomok és az elemi részecskék legkisebb skálán végrehajtott hatásait. Míg a klasszikus fizika a látás szintjén magyarázza a mozgást, az anyagot és az energiát, a 19. századi tudósok olyan jelenségeket figyeltek meg mind a makro-, mind a mikrovilágban, amelyeket a klasszikus fizika segítségével nem lehetett megmagyarázni.
Különösen Einstein volt elégedetlen az összefonódás gondolatával. Összekapcsolódás akkor következik be, ha két részecske annyira mélyen kapcsolódik egymáshoz, hogy ugyanazon létezésük van; ami azt jelenti, hogy ugyanazok a matematikai viszonyok vannak a helyzetben, a centrifugában, a lendületben és a polarizációban. Ez akkor fordulhat elő, ha két részecske jön létre ugyanazon a ponton és azonnali térben. Az idő múlásával, mivel a két részecske széles körben elkülönül a térben, még fényévekkel is, a kvantummechanika azt sugallja, hogy az egyik mérése azonnal befolyásolja a másikot. Einstein gyorsan rámutatott, hogy ez megsérti a speciális relativitáselmélet által meghatározott egyetemes sebességkorlátozást. Ez volt az a paradoxon, amelyet Einstein kísérteties cselekvésnek hívott.
John Bell a CERN fizikusa 1964-ben részben megoldotta ezt a rejtélyt, amikor felvetette a nem helyi jelenségek gondolatát. Míg az összefonódás lehetővé teszi egy részecskének azonnali befolyását a pontos párja által, a klasszikus információ áramlása nem halad meg gyorsabban, mint a fény.
Az ISS kísérlet „Bell kísérlet” használatát javasolja a kvantum és a klasszikus fizika predikcióinak elméleti ellentmondásának kipróbálására. A Bell kísérlethez pár összefonódott foton képződne a földön; az egyiket a földi állomástól továbbítják az ISS fedélzetén lévő módosított kamerához, míg a másikat helyben megmérik a későbbi összehasonlítás céljából. Eddig a kutatók titkos kulcsot küldtek a vevőkhöz, csupán néhány száz kilométer távolságra.
„A kvantumfizika szerint az összegabalyodás független a távolságtól. A javasolt Bell típusú kísérletünk azt mutatja, hogy a részecskék nagy távolságra - körülbelül 500 km körül - beleakadnak egy kísérletbe ”- mondja Ursin. "Kísérleteink lehetővé teszik számunkra, hogy megvizsgáljuk a gravitáció lehetséges hatásait a kvantum összefonódásra."
A kutatók rámutatnak, hogy a már az ISS fedélzetén lévő kamera kisebb módosításaival időt és pénzt takaríthat meg a műholdak sorozatának felépítéséhez a kutatók ötleteinek tesztelésére.
