Je jav, ktorý sa nazýva kvantové zapletenie, skutočne nevyhnutný na opísanie fyzického sveta, alebo je možná nejaká postkvantová teória bez zapletenia? V novej štúdii publikovanej webom phys.org fyzici matematicky dokázali, že každá teória s klasickým limitom - ak dokáže za určitých podmienok opísať naše pozorovania klasického sveta odkazom na klasickú teóriu - musí obsahovať zapletenie. Preto napriek skutočnosti, že zapletenie je v rozpore s klasickým chápaním, malo by to byť nevyhnutnou a najdôležitejšou vlastnosťou nielen kvantovej teórie, ale aj akejkoľvek neklasickej teórie, aj keď ešte nie je vyvinutej.
Fyzici ako Jonathan Richens z Imperial College London a University College London, John Selby z Imperial College London a University of Oxford a Sabri Al-Safi z Nottingham Trent University publikovali článok, v ktorom sa uvádza, že zapletenie je nevyhnutnou črtou každého neklasického predmetu teória, in Physical Review Letters.
„Kvantová teória má v porovnaní s klasickou teóriou veľa zvláštnych čŕt,“hovorí Richens. "Tradične študujeme, ako klasický svet vzniká z kvantového, ale tu sme sa rozhodli zvrátiť túto úvahu, aby sme videli, ako klasický svet formuje ten kvantový." Ukázali sme teda, že jedna z najpodivnejších čŕt tohto druhu, kvantové zapletenie, je nevyhnutným dôsledkom prekročenia klasickej teórie, alebo možno dokonca dôsledkom našej neschopnosti opustiť klasickú teóriu, nechať ju za sebou. ““
Aj keď je úplný dôkaz oveľa podrobnejší, základnou myšlienkou je, že každá teória popisujúca realitu by sa mala do istej miery správať ako klasická teória. Táto požiadavka sa zdá byť celkom zrejmá, ale ako ukazujú fyzici, kladie vážne obmedzenia na štruktúru akejkoľvek neklasickej teórie.
Kvantová teória spĺňa túto požiadavku klasického limitu v procese dekoherencie. Keď kvantový systém interaguje s externým prostredím, stráca svoju kvantovú súdržnosť, prepojenosť a všetko, čo ho robí kvantovým. Systém sa tak stáva klasickým a správa sa tak, ako sa od klasickej teórie očakáva.
Fyzici ukázali, že každá neklasická teória, ktorá rekonštruuje klasickú teóriu, musí obsahovať zapletené stavy. Aby to dokázali, išli z opaku: povedzme, že takáto teória nemá zapletenie. A potom ukázali, že bez zapletenia musí byť každá teória, ktorá rekonštruuje klasickú teóriu, klasická sama - a to je v rozpore s pôvodnou hypotézou, že takáto teória musí byť neklasická. Tento výsledok znamená, že predpoklad, že v takejto teórii nie je zapletenie, bude nepravdivý, čo znamená, že každá teória tohto typu to musí mať.
Tento výsledok môže byť iba začiatkom mnohých ďalších súvisiacich objavov, pretože otvára možnosť, že ďalšie fyzikálne vlastnosti kvantovej teórie sa dajú reprodukovať jednoducho tak, že sa bude vyžadovať klasický limit pre túto teóriu. Fyzici naznačujú, že prostredníctvom tejto jedinej požiadavky možno preukázať vlastnosti, ako sú informačné príčiny, bitová symetria a makroskopická poloha. Tieto výsledky tiež poskytujú jasnejší obraz o tom, ako by mala vyzerať akákoľvek budúca neklasická postkvantová teória.
„Mojimi budúcimi cieľmi je zistiť, či sa Bellova nelokálnosť dá poučiť aj z existencie klasického limitu,“hovorí Richens. „Bolo by zaujímavé, keby všetky teórie nahrádzajúce klasickú teóriu porušovali miestny realizmus.“
Propagačné video:
Lokálny realizmus je kombináciou princípu lokalizácie s „realistickým“predpokladom, že všetky objekty majú „objektívne existujúce“hodnoty svojich parametrov a charakteristík pre všetky možné merania, ktoré by sa na týchto objektoch mohli uskutočniť pred vykonaním týchto meraní. Einstein, ktorý je zjavným zástancom miestneho realizmu, v tejto súvislosti rád hovoril, že Mesiac z oblohy nezmizne, aj keď ho nikto nepozoruje. Údaje modernej kvantovej mechaniky založené na uskutočnených experimentoch spochybňujú adekvátnosť modelu miestneho realizmu voči „zariadeniu“reality.
Iľja Khel