Kwantowa podróż w przyszłość
Splątanie kwantowe to zdumiewające zjawisko, w którym dwie cząstki elementarne (elektrony lub fotony) są tak ze sobą wirtualnie połączone, że zawsze posiadają taki sam stan, przy czym nie ma dla nich znaczenia odległość. Choć wydaje się to przeczyć rozsądkowi, efekt ten nie tylko jest potwierdzony, ale i wykorzystywany w kwantowej kryptografii, może także znaleźć zastosowanie w budowie kwantowych superkomputerów. Ze splątaniem wiąże się zjawisko nazywane kwantową teleportacją, czyli przeniesienie kwantowej informacji w przestrzeni.
Dwaj australijscy uczeni z University of Queensland: S. Jay Olson i Timothy Ralph dołożyli kolejną cegiełkę do niesamowitości tego efektu, publikując teorię, że kwantowe splątanie rozciąga się nie tylko w przestrzeni, ale i czasie. Oznacza to, że można kwantową informację „wysłać" w przyszłość z pominięciem czasu pomiędzy. Tym samym wszystkie obserwowane efekty tego stanu i zastosowania mogą zostać wykorzystane na nowe, zaskakujące sposoby.
Wyjaśnienie ich teorii jest zaskakująco intuicyjne: jeśli nie można opisać jednej cząstki bez uwzględnienia drugiej, to musi to dotyczyć nie tylko przestrzeni, ale także czasu. Koncepcja ta jest oczywiście mocno podparta odpowiednim aparatem matematycznym, zresztą, według słów autorów - z punktu widzenia matematyki nie ma różnicy, czy opisujemy przestrzeń, czy czas. Koncepcja spotkała się z przychylnym przyjęciem innych naukowców, w tym uczonych z University of Nottingham, którzy mieli okazję oglądać prelekcję Olsona i Ralpha na konferencji.
Nie należy oczywiście rozumieć tego zjawiska jako prawdziwego przeskoku w czasie, a raczej jako „pominięcie" pewnego wycinka czasu.
Naukowcy już zastanawiają się, jak zweryfikować ponadczasowe splątanie kwantowe i jakie praktyczne zastosowania mogłoby ono mieć. Najodważniejsze pomysły mówią o zastosowaniach typu przechowywania danych w czarnych dziurach. Weryfikacja tej koncepcji będzie jednak przede wszystkim kamieniem milowym fizyki kwantowej w wielu dziedzinach, jak na przykład przetestowanie efektu Unruha-Daviesa (dotychczas istniejącego tylko teoretycznie), wreszcie powie wiele na temat trafności kwantowych teorii pola. Jeśli koncepcja się nie potwierdzi, uważają naukowcy, będzie to równie znaczące dla naszego rozumienia świata materii.
Komentarze (7)
Jarek Duda, 25 stycznia 2011, 00:30
Kwantowa teleportacja to coś zupełnie innego ... a splątanie nie pozwala przenosić informacji.
Praktyczna mechanika kwantowa którą jesteśmy w stanie używać zawsze pomija pewne otoczenie układu - z którym jest pewna termodynamiczna interakcja. Nasz model nie ma dostępu do tych istotnych dla ewolucji parametrów, czyli jakoś w nim jest ukryty zespół statystyczny po możliwych stanach otoczenia - praktyczna mechanika kwantowa którą jesteśmy w stanie używać nie jest teorią fundamentalną, tylko efektywną: reprezentuje naszą niekompletną wiedzę o układzie.
Modele reprezentujące naszą wiedzę zwykle nie są lokalne - mamy klasyczny analog EPR (splątania): wiemy że jest kulka czerwona i niebieska, które zostają wystrzelone w przeciwnych kierunkach na podstawie np. deterministycznego ale nieznanego wyboru - teraz w modelu reprezentującym naszą informację, poznanie jednego koloru powoduję że natychmiast (szybciej niż światło) poznajemy ten drugi - nie daje to możliwości przesłania informacji pomiędzy obserwatorami.
Analogicznie w takich modelach nie ma problemu z retrocausality jak w doświadczeniu Wheelera czy artykule - po prostu późniejsze zdarzenie często daje nam brakującą informację o przeszłym.
Ciekawym modelem reprezentującym naszą wiedzę jest założenie jakiegoś rozkładu pomiędzy możliwymi trajektoriami które mogła wybrać cząstka - prowadzi to do podobnych nielokalności jak w mechanice kwantowej ( http://www.scienceforums.net/topic/53324-from-maximal-entropy-random-walk-to-quantum-thermodynamics/ ).
et, 25 stycznia 2011, 12:54
Panowie. Przestańcie wreszcie produkować te niezrozumiałe dyrdymały. Ostatnio japońscy naukowcy wykazali, że światło nie wywołuje ciśnienia, więc foton nie jest cząstką elementarną, może być uznany co najwyżej za jednostkę energii. Intuicja podpowiada mi, że to samo dotyczy elektronu, więc zamiast liczyć ile razy się te cząstki ze sobą splątały przyjmijcie podstawową zasadę odróżnianie materii od energii, mianowicie, że materia nie jest w stanie przez siebie przenikać W końcu powyższa zasada towarzyszy zderzaniu cząstek w akceleratorach.
Jajcenty, 25 stycznia 2011, 13:25
Ostatnio widziałem jak stalowa struna przeniknęła przez blok lodu. Czy to znaczy że zakaz Pauliego przestał obowiązywać?
Poproszę link do "japońskich naukowców".
Precz z zakazem Pauliego! Niech żyją wolne elektrony!
Jurgi, 25 stycznia 2011, 15:36
Ponieważ artykuł na Wired jest w tym miejscu mętny' date=' sięgnąłem do Wikipedii. Co do pierwszej części zastrzeżenia:
Nie widzę sprzeczności pomiędzy tym, a zdaniem z powyższego artykułu.
A co do drugiej części zastrzeżenia:
Nie pozwala przenosić informacji szybciej od światła, tu rzeczywiście wskazana korekta, bo zdanie mylące.
Jarek Duda, 25 stycznia 2011, 16:49
Kwantowa teleportacja wymaga przesłania klasycznej informacji - ok, jest związek ze splątaniem, ale nie pozwala na przesłanie informacji szybciej niż światło.
Jeśli fizyka pozwala na przesyłanie informacji wstecz w czasie, to nie tędy droga - raczej powinniśmy szukać analogów w symetrii CPT konstrukcji typu laser:
http://kopalniawiedzy.pl/laser-antylaser-spojny-absorber-doskonaly-pochlanianie-swiatla-monochromatycznego-A-Douglas-Stone-Yale-University-11018.html
thikim, 25 stycznia 2011, 20:43
Dziwne by to było jeśliby fotony nie wytwarzały ciśnienia. W końcu są już działające prototypy silników w których nacisk fotonów wywołuje ruch.
Hmm, trochę cieżko rozróżniać materię od energii wychodząc z założenia że 1 nie potrafi przez siebie przenikać. To jest bezsensowne.
Co przenika a co nie?
Powietrze przenika czy nie? Jest materią czy nie?
Dwa neutrony pędzące na siebie przenikają się czy nie?
Co to jest zderzenie? Częściowe przeniknięcie? Częściowo przenika energia a zderza się materia?
Jak napisałem ta definicja nie ma żadnego sensu.
robertcb, 2 lutego 2011, 13:47
To mogło by tłumaczyć sny prorocze.
Jeśli chcecie poczytać
o kwantowej teorii świadomości - zapraszam.
http://radioamator.elektroda.eu/swiadomosc.html