Kvantinės fizikos esmę sudarantis paradoksas buvo išbandytas neįprastu būdu, peržengiant žmogiškosios intuicijos ribas ir matuojant šviesos impulsą 37 dimensijose.
Ką nustatė mokslininkai?
Kinijos mokslo ir technologijų universiteto mokslininkų vadovaujama tyrėjų grupė sukūrė metodą, leidžiantį pagal griežtus kriterijus patikrinti Greenbergerio-Horno-Zeilingerio (GHZ) paradokso tipą naudojant šviesolaidinį fotoninį procesorių.
Jų išvados paaiškina, kaip kvantinis keistumas veikia fundamentaliu lygmeniu, ir gali padėti ateityje pritaikyti kvantines technologijas. Jau nekalbant apie tai, kad dar kartą patvirtinama, kokios nenaudingos yra mūsų smegenys, kad suprastume mūsų Visatos variklio veikimo instrukciją.
Jei norite sužinoti, ar jūsų pašto dėžutėje yra laiškų, jums tereikia išeiti į lauką ir pažiūrėti. Iš šio paprasto pastebėjimo galima spręsti, kad paštininkas buvo ir pro dėžutės angą įkišo pavėluotą gimtadienio atviruką nuo tetos Onutės.
Šią intuityvią sistemą galima apibūdinti kaip vietinį realizmą. Galite įsivaizduoti įvykių grandinę nuo tetos Onutės iki savęs, kurių kiekvienas eina per kelias susijusias vietas – nuo tetos Onutės virtuvės stalo iki pašto ir jūsų adreso.
Daugeliui mokslo dalykų vietinis realizmas pakankamai gerai apibūdina, kaip viskas yra.
Tačiau tuomet atkeliavo mokslininkai, kurie viską supainiojo su kvantine fizika ir atrado, kad tikrovę valdanti mašina veikia pagal mažai prasmės turinčias taisykles. Bene keisčiausios iš jų prieštarauja vietiniam realizmui.
Taigi, prieš jums pažvelgiant į pašto dėžutę, Visata dar turi nuspręsti, ar joje yra atvirukas, ar buvo užsukęs paštininkas, ar teta Onutė prisiminė jūsų gimtadienį.
Šiuos neaiškius objektus ir įvykius fizikai vadina kontekstais, o jų tarpusavio ryšį – susipynimu.
Vienintelis būdas sužinoti, ar teta Onutė atsiuntė atviruką, yra pažvelgti į pašto dėžutę ir patikrinti – iki tol viskas buvo tik gūžčiojimas pečiais, kiek tai susiję su realybe.
Kol kas visa tai atrodo paprasta, tačiau GHZ paradoksas iškelia milžinišką problemą, nes numato eksperimentų rezultatus, kurie prieštarauja lokalizmui, tarsi tetos Onutės atvirukas pasireikštų jūsų pašto dėžutėje be paštininko pagalbos.
Kaip toli šis absurdas gali nukeliauti?
Siekdami paradokso ribą išjudinti, tyrėjai siekė rasti ekstremaliausią nelokalumo atvejį, naudodami tik tris kontekstus.
Pakeitę koherentinį fotonų srautą tetos Onutės kortele, o šviesolaidžio sistemą ir tikslius interferencijos matavimo įrankius – pašto tarnyba ir pašto dėžute, tyrėjai išbandė savo scenarijų, remdamiesi stebėtomis koreliacijomis, kad parodytų, jog net ir esant vos trims kontekstams mūsų lūkesčiai dėl vietinio realizmo gali būti išmesti į šiukšlių dėžę.
Kad suprastume, kaip tai gali įvykti, turime pridėti dar kelis matmenis, ne tik aukštyn ir žemyn, atgal ir pirmyn, iš šono į šoną ir iš sekundės į sekundę. Pavyzdžiui, dar 33 matmenis.
Šiuo atveju komanda suprojektavo ryšių tarp trijų kontekstų rinkinį, kurį būtų galima išspręsti naudojant 37 būsenas, kurių kiekviena atspindi skirtingą erdvinį matmenį.
Filosofiniu požiūriu visa tai kelia keletą gilių klausimų, pavyzdžiui, kodėl tikrovę patiriame tik klasikiniais terminais? Ar tie papildomi matmenys turi kokią nors fizikinę prasmę? Ir kodėl teta Onutė pamiršo jūsų gimtadienį?
Kol kas žinojimas, kad GHZ tipo paradoksui sukurti užtenka tik trijų kvantinių galimybių, gali paskatinti gilesnius tikrovės pagrindų tyrinėjimus ir kartu nustatyti ribas, kurios gali būti įmanomos kuriant greitesnes ir patikimesnes kvantines grandines.
