Fizikada juda g‘alati bir narsa bor: atom ichidagi mayda zarrachalarni boshqaruvchi qoidalar mavjud va bu qoidalar g‘aroyibdir. Eynshteyn buni “masofadan g‘alati ta’sir” deb atagan. Bu kvant chirmashuv (entangle) haqida gap ketmoqda — ikki zarracha shunday chuqur bog‘langanki, ulardan biriga nima bo‘lsa, ikkinchisiga ham darhol ta’sir qiladi, ular qancha uzoqda bo‘lishidan qat’iy nazar.
Kollejdagi darsda buni birinchi marta o‘qiganimda miyam deyarli “qisqa tutashuv” holatiga tushib qolgandi. Koinotning ikki chekkasidagi ikki zarracha qanday qilib bog‘langan bo‘lishi mumkin? Bu imkonsiz deb hisoblanmaganmidi?
Eynshteyn ham shunday deb o‘ylagan edi. U buni yoqtirmasdi. U zarrachalar har biri o‘zining mustaqil reallikka ega bo‘lishi kerak deb hisoblar, chirmashuv esa bu sog‘lom aqlga zid tushadigan narsa kabi ko‘rinardi. Lekin shu narsa bor — o‘nlab yillar davomida o‘tkazilgan tajribalar Eynshteynning xato ekanligini isbotladi. Chirmashuv haqiqiy, g‘aroyib va u keyingi texnologik inqilobning asosi bo‘lishi mumkin.
Nima uchun bu siz o‘ylagandan ham muhimroq
Chirmashuv shunchaki fizikaga oid qiziqish emas. U xavfsiz aloqa dan bugungi superkompyuterlarni kalkulyatordek ko‘rinadigan qilib qo‘yadigan hisoblash quvvatigacha bo‘lgan narsalarni qayta shakllantirishi mumkin bo‘lgan texnologiyalarning asosidir.
Muammo shundaki, chirmashuvni amaliy qurilmalarda ishlatish juda qiyin bo‘lib kelgan. Laboratoriyada zarrachalar chirmashganini isbotlash — bitta narsa, amaliy qo‘llanmalar uchun aniq chirmashgan holatlarni ishonchli tarzda yaratish, boshqarish va aniqlash — boshqa narsa.
So‘nggi 25 yil davomida olimlar bir turdagi chirmashgan holatni (GHZ holati deb ataladi) aniqlash uchun ishonchli usulga ega bo‘lgan, ammo yana bir muhim tur — W holati — hali ham aniqlanishi qiyin bo‘lib qolgan. Buni bir turdagi qulfni ochish uchun ishonchli asbobga ega bo‘lib, lekin boshqa shuncha muhim qulf uchun hech narsaga ega bo‘lmaslik kabi tasavvur qiling.
Hozirgacha.
“Aha!” momenti: Simmetriyadan foydalanish
Yangi tadqiqot aynan shu yerda haqiqatan ham qiziqarli bo‘lib qoladi. Kyoto va Hiroshima universitetlaridagi olimlar W holatlarini siklik siljish simmetriyasi deb ataladigan narsadan foydalanib aniqlashning aqlli usulini topdilar.
Buni matematikatsiz tushuntiray.
Tasavvur qiling, sizda uchta foton (yorug‘lik zarrachalari) W holatida chirmashgan. Endi ularning joylashuvini takrorlanuvchi sikl bo‘yicha siljitish mumkin deb tasavvur qiling — xuddi doira stol atrofidagi o‘rinlarni aylantirgandek — va asosiy naqsh tanish qoladi. Tadqiqotchilar anchur sifatida foydalanadigan simmetriya shu.
Ushbu xususiyatdan foydalanib,