Парадокс Ейнштейна-Подольського-Розена

Квантова зчепленість відноситься до тісної взаємозалежності квантових частинок – наприклад, пари електронів або пари протонів: деякі зміни стану однієї з них негайно відбиваються на інший, і не важливо, на якій відстані знаходяться частинки. Це настільки суперечить здоровому глузду, що Ейнштейн назвав квантову зчепленість «кошмарним дальнодействием». Він вважав, що вона демонструє дефект квантової теорії і, особливо, її копенгагенской інтерпретації, згідно з якою квантові системи перебувають у ймовірнісної невизначеності і переходять в певні стани тільки при спостереженні за ними.

У 1935 р А. Ейнштейн, Б. Подільський і Н. Розен опублікували статтю про парадокс, пізніше названому на їх честь ЕПР-парадоксом. Нехай якийсь джерело випускає два електрони з повним спіном, рівним нулю. Коли спин першого електрона спрямований вгору (позначимо це знаком «+»), спін другого спрямований вниз (позначаємо це знаком «-»). Але можливий і зворотний варіант, коли перший електрон знаходиться в стані «-», а другий – у стані «+». Який саме спін має кожна частка, не можна сказати до вимірювань. Уявімо, що один електрон летить до Флориди, а інший – до Каліфорнії. Згідно квантової сцепленности, якщо вчений у Флориді виміряє спин свого електрона і знайде значення «+», то електрон в Каліфорнії миттєво опиниться в стані «-», незважаючи на те що спеціальна теорія відносності забороняє передачу інформації зі швидкістю, що перевищує швидкість світла. Але насправді ніякої передачі інформації з надсвітовою швидкістю тут немає. Флорида не може використовувати зчепленість станів, щоб послати повідомлення в Каліфорнію, бо не може керувати спіном своєї частки.

У 1982 р фізик Ален Acne виконав експерименти з фотонами, що мають протилежні поляризації і народженими одним атомом в одному акті випромінювання, – це гарантувало кореляцію станів в парі. Він показав, що миттєва зв’язок дійсно мала місце, навіть коли пара частинок була розділена довільно великою відстанню. У наші дні вивчаються можливості квантової криптографії, де квантова зчепленість гарантовано повідомить про перехоплення відісланого повідомлення, не дозволивши шпигунові зробити це непомітно. Зараз створюють найпростіші квантові комп’ютери, що виконують паралельні обчислення набагато швидше традиційних комп’ютерів.

Посилання на основну публікацію