by Kvantu sapīšanās ir viena no noslēpumainākajām un iespaidīgākajām kvantu fizikas parādībām. Tā izaicina mūsu ikdienas izpratni par telpu, laiku un cēloņsakarībām. Šī parādība kļūst arvien nozīmīgāka modernajās tehnoloģijās – no kvantu datoriem līdz kvantu kriptogrāfijai.
Kas ir kvantu sapīšanās?
Kvantu sapīšanās notiek tad, kad divas vai vairākas daļiņas kļūst savstarpēji saistītas tā, ka vienas daļiņas stāvoklis momentā ietekmē otras daļiņas stāvokli – neatkarīgi no attāluma starp tām. Šķiet, ka šīs daļiņas ir savienotas ārpus ierastajiem telpas un laika likumiem.
Pirms mērījuma abas daļiņas atrodas superpozīcijā, kur nav noteikts konkrēts stāvoklis. Tiklīdz tiek izmērīta viena daļiņa, otras stāvoklis uzreiz kļūst zināms – šī iedarbība notiek momentā, pat ja daļiņas atrodas dažādās galaktikās.
Vai tā var būt ātrāka nekā gaismas ātrums?
Jā – kvantu sapīšanās var darboties šķietami ātrāk par gaismas ātrumu.
Eksperimenti ir pierādījuši, ka sapīto daļiņu stāvokļi mainās momentāni, bez laika aiztures, neatkarīgi no attāluma.
Šo fenomenu bieži dēvē par “spokainu darbību no attāluma“, kā to reiz aprakstīja Alberts Einšteins. Taču, neskatoties uz šķietamo ātrumu, ar šo efektu nav iespējams pārraidīt informāciju vai nosūtīt ziņojumu, jo mērījumu rezultāti ir nejauši un nekontrolējami.
Tādēļ kvantu sapīšanās nepārkāpj Einšteina relativitātes teoriju, bet izaicina mūsu izpratni par realitāti pašos pamatos.
Vēsturiskais fons
Kvantu sapīšanos pirmoreiz aprakstīja Einšteins, Podolskis un Rozens 1935. gadā (EPR paradokss), cenšoties apšaubīt kvantu mehānikas pilnību. Vēlāk Džons Bells formulēja teorēmu, kas pierādīja: ja kvantu mehānika ir pareiza, tad pastāv saikne, ko nevar izskaidrot ar klasisko fiziku. Alēns Aspē 1980. gados eksperimentāli apstiprināja kvantu sapīšanās realitāti.
Kur to izmanto mūsdienās?
Kvantu sapīšanās vairs nav tikai teorija – tā kļuvusi par daļu no reālām tehnoloģijām:
- Kvantu kriptogrāfija – nodrošina drošu datu pārraidi, kas nav uzlaužama.
- Kvantu datori – izmanto sapītus kvantu bitus (qubits) ātrai un efektīvai datu apstrādei.
- Kvantu teleportācija – ļauj pārnest informāciju starp kvantu sistēmām, izmantojot sapītos stāvokļus.
Kvantu sapīšanās atklāj, ka Visums darbojas daudz dziļākā un savādākā līmenī, nekā to spēj aptvert mūsu ikdienas pieredze. Tā paver ceļu nākotnes tehnoloģijām un uzdod jautājumu: vai realitāte ir vienota, pat tad, ja daļas atrodas kosmiskā attālumā?
