Kvantno miješanje jedno je od središnjih načela projekta kvantna fizika, mada je i vrlo pogrešno shvaćen. Ukratko, kvantno zapletenost znači da je više čestica povezano na način na koji je mjerenje kvantnog stanja jedne čestice određuje moguća kvantna stanja druge čestice čestice. Ova veza nije ovisna o položaju čestica u prostoru. Čak i ako razdvojite zapletene čestice milijardama milja, promjena jedne čestice izazvat će promjenu druge. Iako se čini da kvantno zapletenost trenutno prenosi informacije, zapravo ne krši klasičnu brzinu svjetlosti jer nema "kretanja" kroz prostor.
Klasični kvantni kvantni primjer
Klasični primjer kvantnog zapletanja naziva se EPR paradoks. U pojednostavljenoj verziji ovog slučaja razmotrite česticu s kvantnim spin 0 koji se raspada na dvije nove čestice, čestica A i čestica B. Čestica A i čestica B kreću se u suprotnim smjerovima. Međutim, izvorna čestica imala je kvantni spin od 0. Svaka od novih čestica ima kvantni spin od 1/2, ali zato što moraju zbrojiti 0, jedna je +1/2, a jedna -1/2.
Taj odnos znači da su dvije čestice zapletene. Kad izmjerite spin čestice A, to mjerenje utječe na moguće rezultate koje biste mogli dobiti pri mjerenju centrifuge čestice B. I to nije samo zanimljivo teorijsko predviđanje, već je eksperimentalno potvrđeno testovima Bell-ova teorema.
Važno je zapamtiti da u kvantnoj fizici, izvorna nesigurnost o kvantnom stanju čestice nije samo nedostatak znanja. Temeljno svojstvo kvantne teorije je da čestica prije samog mjerenja, čestica stvarno nema određeno stanje, ali je u superpoziciji svih mogućih stanja. Ovo je najbolje modelirano eksperimentom klasične kvantne fizike, Schroedingerova mačka, gdje pristup kvantne mehanike rezultira neupućenom mačkom koja je istovremeno živa i mrtva.
Talasna funkcija svemira
Jedan od načina tumačenja stvari je razmatranje čitavog svemira kao jedne jedine valne funkcije. U ovom prikazu, ova "valna funkcija svemira" sadržavala bi pojam koji definira kvantno stanje svake pojedine čestice. Upravo taj pristup ostavlja otvorena vrata za tvrdnje da je "sve povezano", čime se često manipulira (namjerno ili kroz iskrenu zbrku) kako bi se završilo sa stvarima poput fizičke pogreške u sustavu Tajna.
Iako ovo tumačenje znači da kvantno stanje svake čestice u svemiru utječe na valnu funkciju svake druge čestice, to čini na matematički način. Zapravo ne postoji vrsta eksperimenta koja bi ikada mogla - čak i u načelu - otkriti učinak na jednom mjestu, pojavi se na drugom mjestu.
Praktične primjene kvantnog zapletanja
Iako se kvantno miješanje čini kao bizarna znanstvena fantastika, koncept već postoji u praktičnoj primjeni. Koristi se za komunikacije u dubokom svemiru i kriptografiju. Na primjer, NASA-in istraživač prašine i okoliša za Lunarnu atmosferu (LADEE) pokazao je koliko kvantno zapetljavanje bi se moglo koristiti za učitavanje i preuzimanje podataka između svemirske letjelice i zemaljske prijamnik.
Uredio Anne Marie Helmenstine, dr. Sc.