Kvantno zapletanje v fiziki

Kvantno zapletanje je eno od osrednjih načel kvantna fizika, čeprav je tudi zelo napačno razumljen. Skratka, kvantno zapletanje pomeni, da je več delcev povezanih na način, tako da je meritev kvantnega stanja enega delca določa možna kvantna stanja drugega delci. Ta povezava ni odvisna od lokacije delcev v vesolju. Tudi če ločene delce ločite na milijarde milj, bo sprememba enega delca povzročila spremembo drugega. Čeprav se zdi, da kvantno zapletanje v trenutku prenaša informacije, dejansko ne krši klasične hitrosti svetlobe, ker ni "gibanja" skozi prostor.

Klasični primer kvantne zapletenosti se imenuje Paradoks EPR. V poenostavljeni različici tega primera razmislite o delcu s kvantnim spin 0, ki razpade na dva nova delca, delca A in delček B. Delci A in delci B odhajajo v nasprotne smeri. Vendar pa je imel prvotni delček kvantni spin 0. Vsak od novih delcev ima kvantni spin 1/2, ker pa jih je treba sešteti do 0, je ena +1/2 in ena -1/2.

Ta odnos pomeni, da sta dva delca zapletena. Ko merite vrtenje delca A, ta meritev vpliva na možne rezultate, ki bi jih lahko dobili pri merjenju osi delca B. In to ni le zanimiva teoretična napoved, ampak je bila eksperimentalno preverjena s testi

Pomembno si je zapomniti, da v kvantni fiziki prvotna negotovost o kvantnem stanju delcev ni samo pomanjkanje znanja. Temeljna lastnost kvantne teorije je, da je delček pred dejanjem merjenja resnično nima dokončno stanje, vendar je v superpoziciji vseh možnih stanj. To najbolje modelira klasični miselni eksperiment kvantne fizike, Schroedingerjeva mačka, kjer pride do kvantne mehanike rezultat neopažene mačke, ki je hkrati živa in mrtva.

Eden od načinov razlage stvari je celotno vesolje obravnavati kot eno samo valovno funkcijo. V tej predstavitvi bi ta "valovna funkcija vesolja" vsebovala izraz, ki definira kvantno stanje vsakega delca. Ta pristop pušča odprta vrata za trditve, da je "vse povezano", ki se pogosto manipulira (namerno ali s pošteno zmedo), da se konča pri stvareh fizične napake v Skrivnost.

Čeprav ta razlaga pomeni, da kvantno stanje vsakega delca v vesolju vpliva na valovno delovanje vsakega drugega delca, to počne na način, ki je samo matematičen. Ni res takega eksperimenta, ki bi lahko kdaj - tudi načeloma - odkril učinek na enem mestu, prikaže se na drugem mestu.

Čeprav se kvantno zapletanje zdi kot bizarna znanstvena fantastika, koncept že obstaja. Uporablja se za globoko vesoljsko komunikacijo in kriptografijo. Našin raziskovalec prahu in okolja v Lunarni atmosferi (LADEE) je na primer pokazal, kako kvantno je entanglement bi lahko uporabili za nalaganje in prenos informacij med vesoljskim plovilom in zemeljskim sprejemnik.

Uredil Anne Marie Helmenstine, dr.