Zvětšit obrázek

Stojí červí díry za magií entanglementu?  (Kredit: UW)

Co nejhoršího se může stát, když vymyslíte okouzlující myšlenkový experiment za účelem zesměšnění teorie, s níž bytostně nesouhlasíte? Když se plnou silou otočí proti vám. Něco takového se stalo Einsteinovi, Podolskému a Rosenovi a spolu s nimi i Schrödingerovi, když v lítém boji proti nástupu kvantové mechaniky vymysleli slavný EPR paradox. Chtěli se s ním vysmát kvantovému provázání, entanglementu a namísto toho významně přispěli k jeho zakotvení jako zásadního principu kvantové mechaniky. Z Einstenovy hlášky o entanglementu „spooky action at distance“, tedy „strašidelné působení na dálku“ se dnes stal oblíbený reklamní slogan kvantové mechaniky.

Zvětšit obrázek

Kristan Jensen. Kredit: Stony Brook University.

To ale neznamená, že kvantovému provázání rozumíme až do morku kostí. Pro letmé připomenutí, jde o stav, kdy se změna jednoho systému okamžitě projeví na druhém systému, bez ohledu na jejich vzdálenost. Pokud máme dvojici entanglovaných částic, a změříme jim ve stejném okamžiku jejich spin, tak ho budou mít opačný, i kdyby je v tu chvíli dělily miliony světelných let. Stejně tak, pokud se chování jedné částice z entanglovaného páru změní, tak se okamžitě změní i chování druhé částice, ať je jakkoliv daleko. Jak to vlastně může fungovat?

Zvětšit obrázek

Andreas Karch. Kredit: University of Washington.

Kristan Jensen z kanadské Univerzity ve Victorii a Andreas Karch z Washingtonské univerzity v Seattle si pohráli s entanglováním hypotetických kvazičástic v rámci maximálně supersymetrické Yang-Millsovy teorie. Nakonec dospěli k názoru, že entanglement takových kvazičástic těsně souvisí s geometrií červích děr, které spojují entanglované částice. Popularizátoři vtipkují, že strašidelné působení na dálku je teď ještě strašidelnější, ale vlastně to docela dává smysl, alespoň pro laika. Červí díry si představujeme jako zkratky v časoprostoru, jimiž si lze výrazně ušetřit cestu.

Zvětšit obrázek

Trio tvůrců EPR paradoxu. Kredit: Bryan Sanctuary.

 Co lepšího, než podobná zkratka, by mohlo vysvětlovat bizarní fungování kvantového provázání, při němž jakoby informace mezi entanglovanými částicemi svištěla nadsvětelnou rychlostí? A teď ejhle, z teoretizování kolem entanglementu se možná doopravdy vynořují červí díry.

Zvětšit obrázek

Entanglement. Ze zlomyslného paradoxu fascinujícím jevem kvantového světa. Kredit: Wenjamin Rosenfeld.

Spontánní radost nad zajímavým vývojem v kvantové mechanice sice vzápětí Andreas Karch mírní s tím že skrz takové červí díry nelze cestovat, ba ani komunikovat, i tak je to ale pozoruhodné. Podle Karcha jejich studie vlastně vytváří pojítko mezi kvantovou mechanikou a klasickou geometrií a dává vědcům do rukou nástroj, který bude možné i v budoucnu využít k širšímu porozumění entanglovaným kvantovým systémům.

Literatura

University of Washington News 3. 12. 2013, Physical Review Letters 111: 211602, Wikipedia (Quantum entanglement).