Квантовото заплитане е едно от най-загадъчните явления във физиката. Алберт Айнщайн го нарича „призрачно действие на разстояние“, защото то изглежда нарушава всички познати ни закони на класическата физика. Но какво точно представлява този феномен и защо е толкова важен за бъдещето на технологиите?
Какво е квантово заплитане?
Квантовото заплитане възниква, когато две или повече частици станат толкова свързани, че състоянието на едната моментално влияе на другата, независимо от разстоянието между тях. Например, ако две заплетени частици се намират на двата края на галактиката, промяна в едната моментално ще се отрази на другата – сякаш комуникират мигновено, без да използват класически сигнали.
Как беше открито?
През 1935 г. Айнщайн, Борис Подолски и Нейтън Розен формулират парадокса EPR, който цели да покаже несъстоятелността на квантовата механика. Според Айнщайн, ако заплитането е реално, това означава, че информация може да се предава по-бързо от светлината, което противоречи на Общата теория на относителността.
Въпреки скептицизма, през 1964 г. физикът Джон Бел създава математически тест, който доказва, че квантовото заплитане наистина съществува. По-късно експериментите на Ален Аспе през 80-те години потвърждават този феномен експериментално.
Защо квантовото заплитане е важно?
- Квантови компютри
Квантовите компютри използват заплетени частици (кубити), за да извършват изчисления, които са невъзможни за класическите компютри. Това може да доведе до пробиви в криптографията, изкуствения интелект и биоинженерството. - Квантова телепортация
Макар че не можем да телепортираме хора (засега), учените вече са успели да телепортират квантова информация между частици, което може да доведе до ултрасигурни комуникационни системи. - Квантов интернет
Квантовото заплитане може да революционизира комуникациите, като позволи нелокални връзки, които са напълно защитени от хакерски атаки.
Нарушава ли заплитането законите на физиката?
Въпреки че изглежда, че заплетените частици комуникират по-бързо от светлината, това не нарушава Теорията на относителността. Причината е, че самата информация не може да бъде предадена мигновено – тя все още изисква класически комуникационен канал.
Какво следва?
С развитието на квантовите технологии, ние сме на прага на нова ера във физиката и комуникациите. Квантовите компютри, защитените комуникации и дори по-доброто разбиране на фундаменталните закони на Вселената ще бъдат възможни благодарение на този странен, но могъщ феномен.
