Kvantová provázanost: Strašidelné propojení

Když Albert Einstein v roce 1935 poprvé použil termín „strašidelné působení na dálku“, nemělo jít o kompliment. Jeden z největších mozků lidstva byl upřímně zděšen představou, že by vesmír mohl fungovat na principech, které popírají selský rozum i jeho vlastní teorii relativity. Dnes, o necelé století později, se ukazuje, že toto „strašidlo“ není jen skutečné, ale pravděpodobně tvoří samotnou tkáň naší existence.

Bod, kde končí prostor a čas

V klasickém světě jsme zvyklí na kauzalitu. Pokud chcete ovlivnit objekt na druhé straně místnosti, musíte k němu dojít, hodit po něm kámen nebo na něj poslat světelný signál. Vše má svou rychlost a rychlost světla ($c \approx 300 000 { km/s}$) je v našem vesmíru absolutním rychlostním limitem. Nic ji nemůže překonat.

Kvantová provázanost (entanglement) však tento zákon drze obchází. Pokud dvě částice vstoupí do stavu provázanosti, přestanou existovat jako dvě samostatné identity. Stanou se jedním systémem, i kdyby je od sebe dělily světelné roky. Pokud u jedné částice změníte její vlastnost (např. spin), druhá částice na to zareaguje okamžitě. Ne rychlostí světla. Nulovým časem.

Informační revoluce bez kabelů

Pro běžného pozorovatele to může znít jako akademická hříčka, ale pro analytiky „České zpravodajské“ je podstatný dopad na budoucnost civilizace. Nacházíme se na prahu technické revoluce, která učiní současné optické kabely a satelitní přenosy pravěkou technologií.

• Kvantový internet: Provázanost umožňuje vytvořit komunikační kanály, které jsou z principu nehacknutelné. Jakýkoliv pokus o odposlech by okamžitě narušil stav provázanosti, což by odesílatel i příjemce v milisekundě zjistili.
• Kvantová teleportace: Nejde o přenos hmoty jako ve Star Treku, ale o přenos čisté informace o stavu částice. V podstatě jde o schopnost „přepsat“ vlastnosti jednoho atomu na druhý bez ohledu na vzdálenost.

Vesmír jako jeden organismus?

Pokud se na tento jev podíváme optikou astrofyziky a teorie Velkého třesku, narazíme na fascinující filozofickou otázku. V momentě vzniku vesmíru byla veškerá hmota a energie stlačena v jediném bodě. Vše bylo v kontaktu. Znamená to, že určité formy kvantové provázanosti přetrvávají napříč celým kosmem dodnes?

Jsme svědky reality, kde oddělenost objektů je možná jen iluzí vytvořenou našimi omezenými smysly. Na nejhlubší úrovni je vesmír propojen neviditelnou sítí okamžitých interakcí, které se vysmívají našim představám o prázdném prostoru.

Na hraně poznání

Stejně jako loď plující k horizontu událostí černé díry, i naše věda se dostává do bodu, kde staré vzorce přestávají platit. Kvantová provázanost nás nutí přiznat, že o podstatě reality víme stále jen zlomek. Možná, že vesmír není souborem izolovaných těles, ale dynamickou strukturou, kde „tady“ a „tam“ neznamená vůbec nic.

Pro lidstvo, uvězněné v malicherných sporech na povrchu jedné planety, je tento pohled do hlubin kvantové mechaniky připomínkou naší skutečné velikosti – i naší naprosté nepatrnosti v soukolí stroje, kterému teprve začínáme rozumět.

text: Jan Novák & Holly
grafika: Kassandra