Naujausia mokslininkų studija gali padėti kitaip pažvelgti į ribą, skiriančią klasikinį ir kvantinį pasaulius. Atsakymas į šį klausimą iš esmės pakeistų fiziką.
Paprastai, kai kelios ar keliolika dalelių būna susietosios būsenos, pasireiškia ne tik kvantinės, bet ir klasikinės koreliacijos reiškiniai.
Nors fizikai negali tiksliai paaiškinti, kas yra klasikinė koreliacija, įprasta kalbėti apie vi
etines koreliacijas – kai informacija neturi keliauti greičiu, viršijančiu šviesos greitį vakuume.
Jeigu susietosios būsenos dalelės pasižymi koreliacijomis esant dideliems atstumams, logiška manyti, kad lygiai tas pats būtų sumažinus atstumą.
Be to, jeigu susietosios dalelės gali apsikeisti informacija greičiu, viršijančiu šveisos greitį vakuume, jos informacija galėtų apskeisti ir mažesniais greičiais.
Vis dėlto Nacionalinio Singapūro universiteto, Viduržemio technologijų parko Barselonoje, Lidso ir Bristolio universitetų fizikams pavyko gauti šiek tiek kitokį vaizdą.
Jų studija gali padėti kitaip pažvelgti į ribą, skiriančią klasikinį ir kvantinį pasaulius. Atsakymas į šį klausimą iš esmės pakeistų fiziką. Parodę, kad egzistuoja būsenos su kvantinėmis, bet be klasikinių koreliacijų, fizikai siūlo idėją, jog vietinės tikrovės apibrėžimą galima panaudoti aprašant klasikinį pasaulį.
Gautus rezultatus taip pat įmanoma pritaikyti praktiškai, pavyzdžiui, kaip fazių pokyčių aptikimo metodą. Naudodami tik kvantines koreliacijas (užuot naudoję abiejų rūšių) fizikai savo arsenale turėtų kur kas universalesnį instrumentą.
Mokslininkai teoriškai parodė, kad bet kokia nelyginio skaičiaus susietosios būsenos dalelių sistema (kai dalelių daugia nei viena) gali egzistuoti bet klasikinių koreliacijų. Šį keistą reiškinį mokslininkai aprašė paskutiniajame „Physical Review Letters“ numeryje.
„Vienas iš galimų paaiškinimų skamba štai taip. Susietumas reiškia tai, jog egzistuoja koreliacija, kai kalbame apie daugybę skirtingų matavimų. Klasikinės koreliacijos reiškia tai, jog egzistuoja koreliacija, kai kalbame apie tam tikrą vieną matavimą.
Štai kodėl tyrėjai dažnai linkę manyti, kad pasireiškiant susietumui, būtinai turi pasireikšti klasikinės koreliacijos. Mūsų darbas rodo, jog išvadų taip greitai negalima daryti“, – pasakoja profesorius Vlatko Vedralas.
Pasak V. Vedralo, kai fizikai atlieka susietumo matavimus, paprastai pirmiausia sunaikinamos kvantinės koreliacijos, tada ateina klasikinių koreliacijų eilė.
„Susietumas atspindi koreliacijų perteklių. Kitaip tariant, tai, ko negalima paaiškinti lokaliai, nulemia kvantinis susietumas. Kai atliekame vietinius susietųjų dalelių matavimus, mes nuolatos suardome jų koreliacijas (tiek klasikines, tiek kvantines). Kadangi kvantinės koreliacijos yra tam tikras klasikinių perteklius, įmanoma pirmiausia atsikratyti susietumo, bet nesunaikinti kai kurių klasikinių koreliacijų“, – sako jis.
Tačiau atlikti priešingą veiksmą – sunaikinti klasikines koreliacijas ir pasilikti kvantines – kur kas sudėtingiau.
„Įsivaizduokite, jog aš teigiu esą tapau milijardieriumi. Tuomet jūs kuo ramiausiai pareikšite, jog aš sąskaitoje privalau turėti 1000 milijonų. Jūs būsite labai nustebę, kai aš tai paneigsiu ir pareikšiu, kad aš galiu būti tik milijardierius, bet ne milijonierius. Jūs negalite turėti daugiau neturėdami mažiau“, – teigia V. Vedralas.
Tai nėra pirmas kartas, kai fizikai aptinka susietumą be klasikinių koreliacijų. 2006 metais buvo stebėta trijų kubitų sistema, taip pat pasižymėjusia tokia savybe. Fizikai tikisi, kad tą patį įmanoma pakartoti su bet kokia nelyginio skaičiaus kubitų sistema.
„Viso šio reikalo esmė yra tai, kad klasikines koreliacijas aiškiname vienu tam tikru apibrėžimu, atkeliavusiu iš kietojo kūno fizikos. Jis yra paremtas stebimų dydžių rinkinio vidutine verte, tačiau svarbiausia tai, kad šis rinkinys nėra pilnas. Vis dėlto kai imame nagrinėti dviejų dalelių sistemą, situacija iš esmės pasikeičia – jeigu esant dviems kubitams klasikinės koreliacijos pradingsta, lygiai tas pats nutinka ir su kvantinėmis“, – aiškina V. Vedralas.
Mokslininkų nagrinėtas paradoksas tam tikrais atvejais sukelia keblumų. Pavyzdžiui, tam, kad nustatytų ar yra pažeista vietinė tikrovė ir susidarė kvantinės koreliacijos, fizikai dažnai atlieka Belo nelygybių testą. Kadangi Belo nelygybės yra paremtos klasikinėmis koreliacijomis, šiuo atveju toks testas nepadeda. Mokslininkai turi sugalvoti naują kvantinių koreliacijų aptikimo būdą.
