Înțelegerea cuantică în fizică

Încordarea cuantică este unul dintre principiile centrale ale fizicii cuantice, deși este de asemenea greșit înțeles. Pe scurt, împletirea cuantică înseamnă că mai multe particule sunt legate între ele într-un mod astfel încât măsurarea stării cuantice a unei particule determină stările cuantice posibile ale celorlalte particule. Această conexiune nu depinde de locația particulelor în spațiu. Chiar dacă separați particulele încurcate cu miliarde de mile, schimbarea unei particule va induce o schimbare în cealaltă. Chiar dacă înțelegerea cuantică pare să transmită informații instantaneu, nu încalcă de fapt viteza clasică a luminii, deoarece nu există „mișcare” prin spațiu.

Exemplul clasic de înțelegere cuantică

Exemplul clasic de înțelegere cuantică se numește paradoxul EPR. Într-o versiune simplificată a acestui caz, luați în considerare o particulă cu spin cuantic 0 care se descompune în două particule noi, Particula A și Particula B. Particula A și Particula B se îndreaptă în direcții opuse. Cu toate acestea, particula inițială a avut un spin cuantic de 0. Fiecare dintre particulele noi are un spin cuantic de 1/2, dar pentru că trebuie să adauge până la 0, una este +1/2 și una este -1/2..

Această relație înseamnă că cele două particule sunt încurcate. Când măsurați rotirea Particulei A, acea măsurare are un impact asupra rezultatelor posibile pe care le puteți obține atunci când măsurați spinul particulei B. Și aceasta nu este doar o predicție teoretică interesantă, dar a fost verificată experimental prin teste ale teoremei lui Bell..

Un lucru important de reținut este că, în fizica cuantică, incertitudinea inițială despre starea cuantică a particulelor nu este doar o lipsă de cunoștințe. O proprietate fundamentală a teoriei cuantice este aceea că înainte de actul de măsurare, particula într-adevăr nu are o stare certă, dar se află într-o superpoziție a tuturor stărilor posibile. Acest lucru este cel mai bine modelat de experimentul clasic de gândire în fizică cuantică, Pisica lui Schroedinger, în care o abordare a mecanicii cuantice are ca rezultat o pisică neobservată care este atât vie cât și moartă simultan.

Funcția de undă a Universului

Un mod de interpretare a lucrurilor este de a considera întregul univers ca o singură funcție de undă. În această reprezentare, această „funcție de undă a universului” ar conține un termen care definește starea cuantică a fiecărei particule. Această abordare este cea care lasă deschisă ușoarea pentru a susține că „totul este conectat”, care este adesea manipulat (intenționat sau prin confuzie onestă) pentru a ajunge la lucruri precum erorile fizice din Secretul.

Deși această interpretare înseamnă că starea cuantică a fiecărei particule din univers afectează funcția de undă a fiecărei alte particule, ea face într-un mod care este doar matematic. Nu există într-adevăr un fel de experiment care ar putea vreodată - chiar și în principiu - să descopere efectul într-un loc care apare într-o altă locație.

Aplicații practice ale înțelegerii cuantice

Deși înțelegerea cuantică pare a fi o știință ficțiune bizară, există deja aplicații practice ale conceptului. Este utilizat pentru comunicații și criptografii în spațiu profund. De exemplu, NASA Lunar Atmosphere Dust and Environment Explorer (LADEE) a demonstrat modul în care înțelegerea cuantică ar putea fi folosită pentru a încărca și descărca informații între navele spațiale și un receptor la sol..

Editat de Anne Marie Helmenstine, doctorat.