Квантовая запутанность: как теория информации может объяснить «жуткое действие на расстоянии»?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Два электрона, разделенные миллиардами световых лет… Могут ли они быть связаны невидимой нитью, позволяющей им чувствовать друг друга, игнорируя огромные расстояния и ограничения скорости света? Именно такой парадоксальный феномен, получивший название квантовой запутанности, ставит в тупик физиков уже почти столетие.

«Жуткое действие на расстоянии» — так окрестил этот феномен Альберт Эйнштейн, не скрывая своего скептицизма. И действительно, квантовая запутанность, на первый взгляд, противоречит одному из главных постулатов его же собственной теории относительности — невозможности взаимодействия быстрее скорости света.

Неужели Вселенная действительно играет по своим правилам, нарушая законы физики, установленные для макромира? Или же за кажущейся телепатией частиц скрывается нечто более глубокое, ускользающее от нашего привычного восприятия реальности?

Квантовая запутанность, иллюстрация
Квантовая запутанность, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

В поисках ответа на этот вопрос ученые обращаются к новой парадигме, предложенной теорией квантовой информации. Вместо того чтобы искать сверхсветовые сигналы, эта теория предлагает взглянуть на квантовый мир как на мир информации, где законы физики записываются не языком сил и энергий, а языком битов и кубитов.

В центре этой новой парадигмы — кубит, квантовый бит информации. В отличие от классического бита, способного хранить только «0» или «1», кубит, благодаря принципу суперпозиции, может находиться в обоих состояниях одновременно, подобно монете, падающей сразу на две стороны.

Именно эта суперпозиция, наглядно демонстрируемая поведением спина электрона (его собственного момента импульса), становится ключом к разгадке тайны квантовой запутанности. Согласно одной из гипотез, до момента измерения спин электрона находится в суперпозиции, «размыт» между двумя возможными значениями.

Именно здесь в игру вступает принцип относительности Эйнштейна, утверждающий, что законы физики неизменны для всех наблюдателей, независимо от их движения. Если бы электрон выбирал направление спина только в момент измерения, это зависело бы от ориентации наблюдателя, нарушая принцип относительности. Следовательно, электрон должен обладать спином всегда, даже до измерения, находясь в суперпозиции.

Измерение спина одного запутанного электрона, таким образом, не передает информацию второму со сверхсветовой скоростью. Мы просто мгновенно узнаем то, что уже было предопределено суперпозицией, существовавшей с момента запутывания частиц.


Генерация запутанных фотонов в результате спонтанного параметрического рассеяния (СПР) лазерного потока в нелинейном кристалле
Генерация запутанных фотонов в результате спонтанного параметрического рассеяния (СПР) лазерного потока в нелинейном кристалле
Автор: J-Wiki. en:File:SPDC figure. PNG, GFDL Источник: commons.wikimedia.org

Если эта гипотеза верна, то квантовая запутанность — это не «жуткое действие» в прямом смысле этого слова, а проявление фундаментальной взаимосвязи квантовых систем, закодированной в самой структуре реальности на уровне информации.

Эта новая интерпретация, хоть и не дает окончательного ответа на все вопросы, открывает перед нами заманчивые перспективы. Квантовая запутанность, некогда казавшаяся парадоксом, может стать ключом к созданию квантовых компьютеров, способных решать задачи, недоступные классическим устройствам. Возможно, в будущем «жуткое действие на расстоянии» превратится в привычный инструмент в руках ученых и инженеров, творящих технологии завтрашнего дня.

2 комментария

S
Господи, какие [вычеркнуто].
Откуда эта статья?
Из 20х годов прошлого века, времён спора Энштейна с Гейзенбергом?

Как она вообще могла появиться, когда квантовые ластики с отложенным выбором известны уже около 15 лет??
a
Неужели Вселенная действительно играет по своим правилам, нарушая законы физики, установленные для макромира?

ИИ, генерирующий подобные перлы, обучался не на научных статьях, в них все равно ничего не поймет. А на рассуждениях дилетантов.
Почему «неужели»? Квантовая статистика, квантовая электродинамика, квантовая механика очень сильно отличаются от классических. Одно только ускоренное движение заряженных частиц без электромагнитного излучения чего стоит.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Кракатау почти стёр жизнь с нескольких островов — биологи больше века наблюдали, кто вернётся первым

После извержения Кракатау в августе 1883 года несколько островов в Зондском проливе выглядели так, словно их начали создавать заново. Большая часть самого Кракатау исчезла в море, а уцелевшая...

Чем отличается речная креветка от морской с точки зрения вкуса: биология и кулинария

Клетки морских креветок накапливают свободные аминокислоты для осмотической защиты в соленой воде плотностью около 35 г/л. Суммарная концентрация этих веществ в мышечной ткани морских видов...

Зачем в России разрабатывают новые дирижабли и где их собираются использовать

Доставить оборудование в посёлок, к которому нет постоянной дороги, бывает сложнее, чем изготовить его на заводе. Зимой можно дождаться зимника, летом — навигации по реке, а срочный груз...

Обзор игровой механической клавиатуры на магнитных переключателях Epomaker HE60 V2

Игровые клавиатуры с магнитными переключателями постепенно становятся популярнее благодаря возможности регулировать точку срабатывания клавиш, использовать аналоговый ввод и настраивать...

Зачем ресиверу Marantz 2252B два входа для винила: инженерный расчет 1977 года против аудиомифов

В 1977 году компания Marantz выпустила интегральный стереоресивер Model 2252B массой 14,2 кг, выдававший 52 Вт на канал при нагрузке 8 Ом с коэффициентом гармонических искажений менее 0,05%....

Обзор портативного паяльника Alientek T80P: подробный тест точности нагрева и поддержания температуры

Развитие микроэлектроники и импульсных силовых устройств привело к постепенному вытеснению классических громоздких сетевых паяльных станций высокоэффективными портативными решениями. Появление...