Квантне технологије

Квантна физика и квантне технологије

придружите се

Да ли је могућа комуникација бржа од светлости?


Квантна физика

Основна врста квантних мерења („фон Нојманова“, илити „ортогонална“ мерења) обављена на првом кубиту уводе промену стања, на пример: \[|\Psi\rangle=\frac{1}{\sqrt{2}}(|0\rangle|1\rangle-|1\rangle|0\rangle)\rightarrow|0\rangle|1\rangle\tag{1}\] са вероватноћом \(\frac{1}{2}=(\pm\frac{1}{\sqrt{2}})^2\). На десној страни израза (1) стоји да је стање првог кубита, после мерења на њему, \(|0\rangle\), а другог кубита \(|1\rangle\), као и да се (како је то наглашено у вези са квантном нелокалношћу) стање другог кубита оформи у истом тренутку када и стање првог кубита. Ова тренутност формирања стања другог кубита, иако на њему није обављена никаква операција, природно води питању:
(Питање) Да ли је, на основи тренутне промене стања дате изразом (1), могуће остварити комуникацију (размену информације) брже од светлости?

Као неко ко је био оштро против такве могућности као и особине нелокалности сложених квантних система, Алберт Ајнштајн је промену стања дату изразом (1) назвао „сабласном комуникацијом на даљину (spooky action at distance)“. По тој (Ајнштајновој) слици, мерење на првом кубиту доноси резултат који се „сабласно“ преноси, и то тренутно, на произвољно удаљени кубит на којем се мерење не обавља и није у дохвату експериментатора који обавља мерење на првом кубиту. Одбацивањем такве комуникације (која је у супротности са коначношћу брзине светлости), Ајнштајн је закључио да мора постојати подквантни ниво – ниво „скривених варијабли“ који је физички реалан и на ком се заправо одиграва права физика лишена аспеката које је Ајнштајн сматрао физички неприхватљивим.

Ради усклађивања са теоријом релативности, успостављено је начело забране комуницирања брже од светлости. Заједно са квантном нелокалношћу која, нити је условљена, ни повезана са овим начелом, успостављена је основа савремене теорије квантне информације и комуникације. Ова основа је самоусаглашена: са једне стране нема комуникације између кубита брже од простирања светлости у вакууму (то је релативистички услов „локалности“), док, са друге стране, кубити у сплетеном стању (десна страна израза (1)) испољавају квантну нелокалност.