Эйнштейн смеялся над этим явлением: давняя загадка квантовой физики почти решена

Природа квантовой запутанности остается одной из главных нерешенных проблем в физике. Но эта загадка имеет решение.

Квантовая информация

Квантовая информатика предназначена для создания квантовых компьютеров на основе квантового бита информации, или кубита. Он основан на открытиях физиков Макса Планка и Альберта Эйнштейна, которые обнаружили, что свет существует в квантовых пучках энергии.

Квантовые компьютеры имеют намного большую вычислительную мощность, чем обычные. Кубит выдает двоичный ответ на бесконечное количество запросов с помощью свойства квантовой суперпозиции. Оно позволяет физикам соединять кубиты в состоянии квантовой запутанности.

Но точная природа квантовой запутанности остается загадкой для ученых. Стаки предлагает решить эту загадку с помощью теории квантовой информации и принципа относительности Эйнштейна.

Над этим явлением смеялся Эйнштейн

Принцип относительности гласит, что законы физики одинаковы для всех наблюдателей, независимо от того, где они находятся в пространстве и как они движутся относительно друг друга. Стаки и его коллеги выяснили, как использовать принцип относительности в сочетании с принципами теории квантовой информации для учета квантовых запутанных частиц.

По словам ученого, физикам, изучающим квантовую информацию, не нужно знать, какой вид физической силы может вызывать загадочное поведение квантовых запутанных частиц. И это дает преимущество для объяснения квантовой запутанности, которую высмеивал Эйнштейн и называл это явление "жутким действием на расстоянии".

Дело в том, что результаты измерений двух квантовых запутанных частиц коррелируют, даже если измерения проводятся одновременно, а частицы разделены огромным расстоянием. Если какая-то сила вызывает квантовую запутанность, она должна действовать быстрее скорости света. Но в этом случае эта сила нарушает специальную теорию относительности Эйнштейна. По словам Стаки, объяснить квантовую запутанность можно без "жутких действий на расстоянии".

При измерении квантовых запутанных частиц можно получить одновременно информацию о двух частицах, даже если изучать только одну. В квантовой запутанности кубиты ведут себя не так, как классические биты.

По словам Стаки, если измерять спин электрона с помощью расположенных вертикально магнитов, можно получить значение спина, направленного вверх или вниз. Это двоичный результат измерения. Если измерить спин электрона горизонтально, то получится значение спина, направленного влево или вправо. Вертикальная и горизонтальная ориентация магнитов составляют два разных измерения одного и того же бита. Спин электрона — это кубит и он производит двоичный ответ на несколько измерений.

Решение проблемы квантовой запутанности

Согласно теории квантовой информации, вся квантовая механика, включая квантовую запутанность основана на кубите с его квантовой суперпозицией. По словам Стаки, он и его коллеги предположили, что квантовая суперпозиция является результатом принципа относительности.

Поскольку в этом случае не используется сила, то нет и "жутких действий на расстоянии", которые высмеивал Эйнштейн. Поскольку технологические последствия квантовой запутанности для квантовых вычислений твердо установлены, на один вопрос о происхождении квантовой запутанности можно ответить с помощью физического принципа, говорит ученый.

Как уже писал Фокус, физики придумали способ, как обнаружить в космосе действующий варп-двигатель. Это устройство, согласно теории, позволяет космическому кораблю лететь со скоростью, которая больше скорости света. Хотя это нарушает теорию Эйнштейна, ученые считают, что такие двигатели существуют.

Также Фокус писал о том, что астрономы нашли новую близкую к нам планету, которая похожа на Землю и потенциально пригодна для жизни. Ученые считают, что температура на планете не слишком высокая и там может быть вода в жидком виде.