Chińscy fizycy zmierzyli prędkość splątania kwantowego

Stan splątania kwantowego wydaje się tak nieprawdopodobny, że sam Einstein określał go mianem "upiornego działania na odległość". Polega on na tym, że stan całego układu jest lepiej opisany niż stan jego części, a w praktyce oznacza to, że na przykład mając dwa splątane fotony i zmieniając spin jednego z nich - zmieniamy spin drugiego w tej samej chwili, niezależnie od odległości. Teraz chińscy badacze zmierzyli dokładnie jak szybko splątanie kwantowe działa.

Stan splątania kwantowego wydaje się tak nieprawdopodobny, że sam Einstein określał go mianem "upiornego działania na odległość". Polega on na tym, że stan całego układu jest lepiej opisany niż stan jego części, a w praktyce oznacza to, że na przykład mając dwa splątane fotony i zmieniając spin jednego z nich - zmieniamy spin drugiego w tej samej chwili, niezależnie od odległości. Teraz chińscy badacze zmierzyli dokładnie jak szybko splątanie kwantowe działa.

Osiągnięta eksperymentalnie wartość wyniosła 3 biliony metrów na sekundę (czyli 3 miliardy kilometrów na sekundę) - a fizycy podkreślają, że jest to prędkość minimalna - możliwe że splątanie działa natychmiast, lecz ich sprzęt nie jest wystarczająco dokładny aby to sprawdzić.

Aby to obliczyć naukowcy splątali parę fotonów, a następnie wysłali po jednym do dwóch różnych stacji, które były od siebie oddalone o 15.3 kilometra i znajdowały się dokładnie na linii wschód-zachód, aby zminimalizować zakłócenia generowane przez ruch obrotowy Ziemi. Przez 12 godzin obserwowano stan jednego fotonu i mierzono jak szybko reaguje drugi - znajdujący się 15 kilometrów dalej.

Oczywiście nie znaczy to (przynajmniej według obecnego stanu wiedzy), że z pomocą tego stanu da się przesyłać informacje szybciej niż światło. Einstein razem z Borysem Podolskim i Nathanem Rosenem w 1935 roku chcieli udowodnić, że zjawisko to splątania kwantowego dowodzi tego, że mechanika kwantowa jest niepełna, dlatego opracowali pewien eksperyment myślowy, który od ich nazwisk znany jest jako paradoks EPR.

Mówi on o tym, że splątanie kwantowe nie może po prostu natychmiastowo działać gdyż łamałoby to teorię względności. Jednak nie mieli oni racji. Dziś wiemy (z pomocą irlandzkiego fizyka Johna Stewarta Bella), że nie można z pomocą tego zjawiska przesyłać informacji szybciej od światła gdyż jej odczytanie wymaga porównania stanu obu splątanych fotonów - co musi być dokonane z pomocą klasycznego kanału komunikacji (wolniejszego od prędkości światła).

Źródła: MIT Technology Review, Extremetech