RTU Augstas enerģijas daļiņu fizikas un paātrinātāju tehnoloģiju centrs
Parādīt izvēlni
RTU Augstas enerģijas daļiņu fizikas un paātrinātāju tehnoloģiju centrs

Nobela prēmijas laureāti pierāda, ka informāciju iespējams teleportēt

18. oktobris
.
.
Foto: Pixabay.com

Vai informācija var ceļot vēl ātrāk par gaismas ātrumu? Izrādās – šķietami, jā, bet ne tādā veidā, kas atbilst mūsu ikdienas uztverei. To ar eksperimentiem ir pierādījuši trīs zinātnieki, kuri šogad saņems Nobela prēmiju fizikā. Kāds ir viņu ieguldījums zinātnē, skaidro Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Augstas enerģijas daļiņu fizikas un paātrinātāju tehnoloģiju centra direktors Kārlis Dreimanis.

«Ir pierādīts fundamentāls kvantu mehānikas fakts – šķietama informācijas pārnese no punkta A uz punktu B ātrāk, nekā ceļojot gaismas ātrumā,» saka K. Dreimanis. To ir pierādījuši trīs zinātnieki – Džons Klosers (John F. Clauser), Alēns Aspē (Alain Aspect) un Antons Ceilingers (Anton Zeilinger), kuri pētījumus veica neatkarīgi viens no otra katrs savā laikā, sākot jau no pagājušā gadsimta septiņdesmitajiem gadiem. 

Ko tad fiziķi pierādīja? «Iedomājamies divus kvantu zobratiņus, kurus noliekam sakabē vienu ar otru un iegriežam tikai vienu, līdz ar to otrs griežas pretējā virzienā. Tad mēs tos, aizverot acis, «ieliekam» katru savā kastē, nezinot, kurš zobratiņš ir kurā kastē, un «novietojam» tālu vienu no otra – Visuma pretējās malās. Ja paskatāmies, kā rotē viens zobratiņš, tad uzreiz zinām, ka otrs rotē pretējā virzienā. Tas liek domāt, ka informācijas pārnese ir notikusi ātrāk par gaismas ātrumu, jo mēs to zinām uzreiz,» skaidro K. Dreimanis, «taču patiesībā tas norāda uz to, ka kvantu pasaule fundamentāli atšķiras no mūsu ikdienas makroskopiskās vides.»

Pats sākums šai diskusijai rodams jau Alberta Einšteina pētījumos. Viņš pagājušā gadsimta trīsdesmitajos gados iebilda pret kvantu fizikas pieņēmumu, ka saistība starp diviem objektiem ir lielāka, nekā to pieļauj klasiskās fizikas likumi, un šī saistība nemazinās arī tad, ja objekti atrodas ļoti tālu viens no otra. Einšteins šo parādību nosauca par dīvaino iedarbību no attāluma jeb spooky action at a distance.

20. gadsimta sešdesmitajos gados minēto fenomenu analizēja britu fiziķis teorētiķis Džons Bells, matemātiski formulējot kvantu saistību starp diviem objektiem un šo parādību nosaucot par «saistītajām jeb sapītajām daļiņām» (quantum entanglement).

Tālāk jau pirmos eksperimentus, pārbaudot Bella teorētisko pieņēmumu, veica  Dž. Klosers septiņdesmitajos gados, savukārt detalizētāk to pētīja A. Aspē astoņdesmitajos, bet vēl vēlāk un ar lielāku precizitāti – A. Ceilingers.

«Šie eksperimenti salauž lokalitāti fizikā, īpaši – klasiskajā, ka lietu stāvokli var ietekmēt lietas, kas ir tuvumā, jo kvantu savienotās daļiņas pārnes informāciju ātrāk nekā gaismas ātrums,» skaidro K. Dreimanis. «Patiesībā šie eksperimenti salauž nevis fundamentālo faktu, ka nekas, pat informācija, nespēj ceļot ātrāk par gaismu, bet gan fenomenu, ko saucam par lokalitāti jeb lokālo reālismu. Ja mēs veicam kvantu zobratiņa mērījumu (atveram kasti un uzmetam aci) punktā A, mēs uzreiz zinām, ka kādam, veicot šo pašu mērījumu punktā B, zobratiņš griezīsies pretējā virzienā, taču, lai to zinātu arī punktā B, arī tur šis pats mērījums joprojām ir jāveic,» stāsta zinātnieks.

Viņš gan akcentē – šādā veidā šķietami tiek pārnesta tikai kvantu informācija, ne makroskopiski objekti, līdz ar to trīs zinātnieku pierādījumi noteikti nekalpo par pamatu spekulācijām par varbūtēju ķermeņu teleportāciju, kas ir iecienīta zinātniskajā fantastikā. 

«Taču šie eksperimenti pierāda, ka kvantu mehānika ir pareizā teorija, kas apraksta dabu, un, jo vairāk mēs izprotam kvantu pasauli, jo vairāk varam attīstīt lietas, piemēram, kvantu datorus, ko mēs nākotnē vēlamies iegūt. Izprotot, kā strādā kvantu pasaule, varam sākt to izmantot,» uzskata K.Dreimanis. 

Nobela prēmija ir starptautiska balva, kas nosaukta tās dibinātāja – zviedru zinātnieka un dinamīta izgudrotāja Alfrēda Nobela – vārdā. To piešķir cilvēkiem, kas ir veikuši izcilus pētījumus, atklājumus vai devuši ievērojamu sniegumu sabiedrībai zinātnē un kultūrā. Pirmās Nobela prēmijas tika pasniegtas 1901. gadā. Nobela balvas tradicionāli pasniedz A. Nobela dzimšanas dienā – 10. decembrī. 

Saistītie tagi:
Kopīgot rakstu

Informācija par rakstu

Raksta autors

RTU Sabiedrisko attiecību departaments

Publikācijas datums

18. oktobris plkst. 13:49

Līdzīgi raksti

Jaunumi