Τα κβαντικά ‘πνεύματα’ είναι χρήσιμα

Η ιδέα ότι σωματίδια πολύ απομακρυσμένα  μπορούν με κάποιο τρόπο να «επικοινωνούν» μεταξύ τους ανησυχούσε τον Αϊνστάιν τόσο πολύ που το αποκαλούσε «στοιχειωμένη δράση από απόσταση».  Έχοντας επιβεβαιώσει την ύπαρξή τους, οι επιστήμονες σήμερα μαθαίνουν πώς να χρησιμοποιούν αυτή τη στοιχειωμένη δράση σαν ένα χρήσιμο εργαλείο. Έτσι τώρα μια ομάδα φυσικών στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ και στο Imperial College του Λονδίνου εκμεταλλεύτηκαν αυτό το φαινόμενο – που έχει αποδειχθεί αληθινό – για να ρίξουν φως σε μία ακόμα ασυνήθιστη και μέχρι πρότινος δύσκολη όψη της κβαντικής φυσικής – αυτή της διάκρισης μεταξύ δύο όμοιων κβαντικών συσκευών.

Στον καθημερινό κόσμο κάθε διαδικασία μπορεί να θεωρηθεί ως ένα μαύρο κουτί με μια είσοδο και μια έξοδο. Αν θέλεις να αναγνωρίσεις τη συσκευή απλά δίνεις δεδομένα στη είσοδο, μετράς τα δεδομένα της εξόδου και καθορίζεις έτσι τι έχει συμβεί στο ενδιάμεσο διάστημα.

Όμως τα κβαντικά μαύρα κουτιά είναι διαφορετικά. Η διάκριση μεταξύ τους είναι αδύνατη χρησιμοποιώντας μόνο σαν είσοδο μεμονωμένα σωματίδια, επειδή τα δεδομένα εξόδου δεν θα είναι διακρίσιμα: μια θεμελιώδης συνέπεια των νόμων της κβαντικής μηχανικής είναι ότι πολύ λίγες μόνο καταστάσεις κβαντικών σωματιδίων μπορούν να διαχωριστούν αξιόπιστα, η μία από την άλλη.

Η ομάδα από το Bristol και το Imperial έδειξε πως να αντιμετωπίσει αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας αυτήν ακριβώς τη στοιχειωμένη δράση από απόσταση.

Ο Anthony Laing, του Τμήματος Φυσικής που πραγματοποίησε αυτή τη μελέτη, λέει « εκτός του ότι έχουμε καλύτερη εικόνα πάνω σε θεμελιώδη θέματα της κβαντικής φυσικής, αυτή η εργασία μπορεί  να αποβεί κρίσιμη για το μέλλον των κβαντικών τεχνολογιών.

“Πώς αλλιώς θα μπορούσε ένας μελλοντικός κβαντικός μηχανικός να φτιάξει ένα κβαντικό υπολογιστή αν δεν μπορεί να πει τι κυκλώματα έχει ο υπολογιστής;».

Τα νέα ευρήματα έχουν σπουδαία σημασία στην κατανόηση της κβαντομηχανικής όπως και στην δυνητική ανάδυση της επιστήμης της κβαντικής πληροφορίας.

Πηγή: http://www.bristol.ac.uk/news/2009/6313.html πάνω σε μια δημοσίευση στο Physical Review Letters