Наша взаимовыгодная связь https://banwar.org/
Квантова заплутаність. Ілюстрація: National Institute of Standards and Technology
Дев'ятого травня в журналі Nature була опублікована стаття з результатами масштабного наукового експерименту, проведеного колаборацією вчених Big Bell Test. Понад сто фізиків в 12 лабораторіях, розташованих на п'яти континентах, за допомогою потужних лазерів, надпровідних магнітів, алгоритмів машинного навчання, онлайн-ігри і 100 тисяч добровольців довели, що квантова механіка - а значить, опосередковано і вся наша реальність - грунтується на елементі справжньою випадковості. Про те, як все це пов'язано з віковим суперечкою великих фізиків минулого і чому це важливо, Republic постарався розповісти максимально зрозуміло.
Ейнштейн проти Бора
Одним з найбільш фундаментальних наукових протистоянь першої половини XX століття була суперечка між прихильниками теорії відносності і розробниками теорії квантової механіки. Альберт Ейнштейн поставив на перше всього абсолютність швидкості світла, швидше якої не може бути нічого у Всесвіті. Він дотримувався локального реалізму, що включає в себе: 1) принцип локальності - на об'єкт впливають тільки близько розташовані до нього інші об'єкти; 2) припущення, що об'єкти мають вродженими об'єктивними властивостями ще до того, як ми починаємо вимірювати їх ( «Місяць існує і тоді, коли ми на неї не дивимося», - говорив він).
Відкриття квантової заплутаності перекреслило всі ці переконання. Це явище передбачає, що дві частинки, що знаходяться в квантової взаємозалежності, можуть миттєво взаємно міняти стан, навіть якщо рознесені на будь-яке можливе відстань - хоч в різні кінці Галактики. Вимірявши властивості однієї частинки, можна з повною впевненістю передбачити зміна властивостей іншого. При цьому взаємодія дійсно відбувається моментально - швидше за швидкість світла. Крім того, квантова фізика вводить в гру ефект спостерігача: до початку вимірювань властивості об'єкта не визначені, а лише знаходяться в діапазоні ймовірностей. Причому те, яким в результаті виявиться результат квантового вимірювання, - по-справжньому випадково.
Ейнштейн, незгідний з цим, вважав, що квантову заплутаність (яку він злегка принизливо називав «примарне дальнодействие») повинні визначати якісь невідомі поки що науці принципи і приховані змінні. «Бог не грає в кості», - відстоюючи детермінізм, писав неодноразово Ейнштейн своєму головному опоненту, патріарху квантової механіки Нільса Бора.
теорема Белла
У 1960-х фізик Джон Белл запропонував спосіб експериментально перевірити, чи можуть лежати в основі квантової заплутаності «приховані змінні», про які говорив Ейнштейн. Для цього потрібно провести величезний масив квантових вимірювань, кожен раз випадковим чином змінюючи будь-якої з параметрів експерименту. Колосальний обсяг статистичних даних повинен виявити хоча б мінімальну кореляцію між результатами вимірювань і параметрами, від яких вони могли б залежати.
