Súčasná generácia si už pomaly zvykla na to, že vo svete elementárnych častíc sa dejú podivné veci, ktoré sa často vymykajú zdravému rozumu. Aby však spolu mohli byť v spojení dve častice, z ktorých jedna vlastne ani neexistuje, je predsa len na bežné chápanie asi trochu moc. Lenže presne toto ukázal nedávny pokus izraelských vedcov o ktorom píše portál iDnes.cz.

Kvantová previazanosť je jav, pri ktorom dochádza k prepojeniu dvoch kvantových objektov (zvyčajne elementárnych častíc) v tom zmysle, že sa môžu vzájomne ovplyvňovať, nech ich delí akákoľvek vzdialenosť.

Predstavte si napríklad, že máte dva previazané fotóny, jeden v rovnakej miestnosti ako vy a ten druhý v inej. Keď u fotónu vedľa vás zmeníte nejakú vlastnosť (napríklad tzv. Spin alebo polarizáciu), potom sa tá istá vlastnosť okamžite zrkadlovo zmení aj u toho druhého. Pritom vôbec nezáleží na tom, ako ďaleko sú oba fotóny od seba. Môže to byť pár centimetrov rovnako ako niekoľko dlhých svetelných rokov. Výsledok je vždy rovnaký.

Práve toto prapodivné správania kvantového sveta doháňalo k zúfalstvu Alberta Einsteina, ktorý o kvantovom previazaní hovoril ako o "strašidelnom pôsobení na diaľku". Ale nech si o ňom slávny fyzik myslel čokoľvek, faktom je, že spomínaný fenomén bol v minulosti skutočne pozorovaný a presvedčivo preukázaný.

Príznačné spojenie

Vedci z Hebrejskej univerzity v izraelskom Jeruzaleme ale nedávno vykonali experiment, pri ktorom bizarnosť kvantovej previazanosti posunuli ešte ďalej. Podarilo sa im previazať fotóny, ktoré spolu v rovnaký čas vôbec neexistovali. Čím preukázali, že kvantová previazanosť sa nemusí obmedzovať len na priestorové vzdialenosti, ale že k nej dochádza aj v rôznych časoch. K pokusu použili namiesto tradičných dvoch fotónov hneď štyri.

Ako to dosiahli? Dávajte pozor!
Vedci medzi sebou najprv previazali dva fotóny, ktoré si pre jednoduchosť označíme ako F1 a F2. Potom u fotónu F1 zmerali jeho polarizáciu a zničili ho. S fotónom F2 pritom nijako nemanipulovali. Potom vytvorili ďalší pár previazaných fotónov, ale tentoraz úplne nové fotóny F3 a F4. Fotón F3 patom previazali s fotónom F2. A teraz pozor! Automaticky došlo aj k spojeniu F1 a F4. Pritom fotón F1 už neexistoval. 

To samo o sebe by nebolo nič až tak prekvapujúce. (fyzici totiž tomu javu hovoria odovzdávanie kvantovej previazanosti) Je to však šokujúce, petože fotón F1 v tom čase už neexistoval. Medzi fotónmi F1 a F4 sa vytvorilo prízračnej prepojenie aj napriek tomu, že fotón F1 bol zničený skôr, než sa fotón F4 vôbec objavil na svete.

Izraelskí vedci si tieto výsledky vysvetľujú tým, že de facto budúce deje spätne ovplyvňujú históriu. Keďže k zmenám na fotóne F1 došlo ešte skôr, než fotón F4 vznikol. Takže podľa nich toto spojenie dokáže ovplyvňovať aj dianie v čase. Ale možno sa na to pozerať taktiež obrátene. A síce tak, že to, čo sa stalo v minulosti, sa nejako prenieslo do budúcnosti na fotón, ktorý mal ešte len vzniknúť. Je to neuveriteľné, ale výsledky pokusu hovoria jasne. Ono "strašidelné pôsobenie na diaľku" sa uplatňuje nielen v priestore, ale aj v čase. Tu si však už s našou bežnou logikou jednoducho nevystačíme.

Kvantová informatika

Vedci jasne ukázali, že kvantový svet je ešte zvláštnejší, než sme si mysleli. Potvrdzuje to aj chýrny viedenský fyzik Anton Zeilinger, preslávený svojimi nevšednými kvantovo-mechanickými experimentmi. Často takýmito pokusmi demonštruje, ako zákerná fyzika dokáže byť: "Je to naozaj skvelé, pretože to oveľa viac svedčí o tom, ako sa kvantové udalosti vymykajú našim každodenným predstavám o priestore a čase."

A k čomu je to všetko vlastne dobré? Trebárs ku kvantovým počtom. Fyzici sú presvedčení, že lepšie poznanie kvantových dejov, ako je kvantová previazanosť, im pomôže pri konštrukcii kvantových počítačov a výpočtových sietí. V takýchto sieťach by medzi jednotlivými užívateľmi mohla prebiehať úplne bezpečná a ničím nerušená komunikácie. Profesor Zeilinger k tomu trefne poznamenáva: "Niečo také rozprúdi ľuďom myseľ a potom z ničoho nič niekto dostane nápad, ako to využiť pri kvantových počtoch alebo podobných veciach."