Co je kvantové zapletení?
Kvantové zapletení (angl. quantum entanglement) je jev, při kterém jsou dvě nebo více částic vzájemně propojeny takovým způsobem, že změna stavu jedné z nich okamžitě ovlivní stav druhé, bez ohledu na vzdálenost mezi nimi. Tento fenomén se odlišuje od klasické fyziky, kde se informace šíří maximálně rychlostí světla.
Jak funguje zapletení?
Představme si dva elektrony, které vzniknou současně ve vzájemně propojeném stavu. Pokud změříme spin jednoho elektronu, okamžitě známe spin druhého, i když se nachází na opačném konci vesmíru. Tento stav lze matematicky popsat jako:
\[|\psi\rangle = \frac{1}{2^{1/2}} (|0\rangle_A |1\rangle_B + |1\rangle_A |0\rangle_B)\]
kde \( |0\rangle \) a \( |1\rangle \) představují možné stavy částic.
Využití kvantového zapletení
- Kvantová komunikace – Zapletené částice umožňují bezpečný přenos informací, například v podobě kvantové kryptografie (protokol BB84).
- Kvantové počítače – Kvantové bity (qubity) využívají zapletení ke zrychlení výpočtů.
- Základní fyzikální výzkum – Testování fundamentálních vlastností vesmíru, například Bellovy nerovnosti.
Experimentální potvrzení
První experimenty s kvantovým zapletením provedli fyzikové jako Alain Aspect v 80. letech 20. století. V roce 2022 byla za výzkum kvantového zapletení udělena Nobelova cena.
Závěr
Kvantové zapletení je klíčovým konceptem moderní fyziky, který otevírá nové možnosti v oblasti výpočetní techniky, komunikace a základního výzkumu. Ačkoli se může zdát kontraintuitivní, je experimentálně potvrzené a má reálné aplikace.
Chcete se dozvědět více? Sledujte náš blog o kvantové fyzice!