Kvantu sapīšanās ir viens no centrālajiem principiem kvantu fizika, lai gan tas ir arī ļoti neizprotami. Īsāk sakot, kvantu sapīšanās nozīmē, ka vairākas daļiņas ir savstarpēji savienotas tādā veidā, ka vienas daļiņas kvantu stāvokļa mērīšana nosaka otras puses iespējamos kvantu stāvokļus daļiņas. Šis savienojums nav atkarīgs no daļiņu atrašanās vietas kosmosā. Pat ja jūs atdalīsit sapinušās daļiņas miljardiem jūdžu, vienas daļiņas maiņa izraisīs pārmaiņas otrā. Kaut arī šķiet, ka kvantu saplūšana informāciju pārraida uzreiz, tā faktiski nepārkāpj klasisko gaismas ātrumu, jo nav nekādas “kustības” caur kosmosu.
Klasiskā kvantu saķeres piemērs
Klasisko kvantu saķeres piemēru sauc par EPR paradokss. Šīs lietas vienkāršotā variantā apsveriet daļiņu ar kvantu griešanos 0, kas sadalās divās daļās - A un B. Daļiņas A un B daļiņas virzās pretējos virzienos. Tomēr sākotnējās daļiņas kvantu griešanās bija 0. Katrai no jaunajām daļiņām ir kvantu griešanās 1/2, bet, tā kā tām jāpievieno līdz 0, viena ir +1/2 un otra ir -1/2.
Šīs attiecības nozīmē, ka abas daļiņas ir sapinušās. Izmērot A daļiņas griešanos, šis mērījums ietekmē iespējamos rezultātus, ko jūs varētu iegūt, izmērot daļiņas B griešanos. Un tas nav tikai interesants teorētisks pareģojums, bet ir pārbaudīts eksperimentāli, izmantojot Bellas teorēma.
Svarīgi atcerēties, ka kvantu fizikā sākotnējā nenoteiktība par daļiņas kvantu stāvokli nav tikai zināšanu trūkums. Kvantu teorijas pamatīpašība ir tāda, ka pirms mērījuma veikšanas daļiņa patiešām atrodas nav noteikts stāvoklis, bet atrodas visu iespējamo stāvokļu superpozīcijā. To vislabāk modelē klasiskais kvantu fizikas domu eksperiments, Šroedingera kaķis, kur kvantu mehānikas pieejas rezultātā nepamanīts kaķis ir vienlaikus dzīvs un miris.
Visuma viļņfunkcija
Viens no lietu interpretācijas veidiem ir uzskatīt visu Visumu par vienu viļņu funkciju. Šajā attēlā šajā "Visuma viļņa funkcijā" būtu ietverts termins, kas nosaka katras daļiņas kvantu stāvokli. Tieši šī pieeja atstāj durvis apgalvojumiem, ka "viss ir saistīts", ar kuru bieži tiek manipulēts (vai nu ar nodomu, vai ar patiesu apjukumu), lai nonāktu pie tādām lietām kā fizikas kļūdas Noslēpums.
Lai arī šī interpretācija nozīmē, ka katras daļiņas kvantu stāvoklis Visumā ietekmē visu citu daļiņu viļņu darbību, tas notiek tikai matemātiski. Patiešām nav tāda eksperimenta veida, kurš kādreiz - pat principā - varētu atklāt efektu vienā vietā, parādoties citā vietā.
Kvantu sapīšanās praktiskie pielietojumi
Kaut arī kvantu sapīšanās šķiet dīvaina zinātniskā fantastika, jau pastāv šī jēdziena praktiski pielietojumi. To izmanto dziļo kosmisko sakaru un kriptogrāfijas iegūšanai. Piemēram, NASA Mēness atmosfēras putekļu un vides pētnieks (LADEE) demonstrēja, cik kvantu sapīšanos varētu izmantot, lai augšupielādētu un lejupielādētu informāciju starp kosmosa kuģi un uz zemes esošo uztvērējs.
Rediģēja Anne Marie Helmenstine, Ph.