Dalelės gali būti taip artimai susijusios, kad netgi atskyrus jas dideliu atstumu, vienos dalelės pokytis gali paveikti kitą. Toks intymumas vadinamas susietumu.
Susietumą aprašo kvantų mechanika – fizikos šaka, nagrinėjanti dalelių veikimą subatominiu masteliu. Kvantų mechanika teigia, kad dalelių savybės šiuo neįtikėtinai mažu masteliu remiasi tikimybe.
Mokslininkai kvantų pasaulį siekė ištirti daug dešimtmečių. Albertas Einsteinas, kaip ir daugelis kitų, manė, kad turi egzistuoti kažkokie paslėpti kintamieji, kurie galėtų kvantų sistemas padaryti labiau nuspėjamomis. Johnas Bellas iškėlė idėją, jog tam, kad tokia sistema su paslėptais kintamaisiais egzistuotų, viena dalelė kitą turi paveikti be jokios delsos, iš karto.
Kaip pažymi NASA, nors A.Einsteinas įrodė, kad informacija negali keliauti greičiau už šviesos greitį, pasak J.Bello, dalelės viena kitą gali paveikti iš karto, netgi būdamos toli viena nuo kitos.
Ši teorema praktiškai yra kvantų mechanikos tyrimų pagrindas ir tik neseniai mokslininkams pavyko atlikti tinkamus eksperimentus, įrodančius J.Bello teiginį. Pernai trys nepriklausomi kvantų mechanikos tyrimai atitiko J.Bello prognozes.
Kristeris Shalmas, Nacionalinio standartų ir technologijų instituto (NIST) Kolorado valstijoje fizikas ir vieno iš trijų tyrimų pagrindinis autorius, vadina tai „eksperimentine filosofija“.
„Žmonės visada turėjo tam tikrus pasaulio sandaros lūkesčius, o atsiradus kvantų mechanikai paaiškėjo, kad jis veikia kitaip“, – teigė jis.
Siejantys ryšiai
Jų atliktame tyrime, publikuotame „Physical Review Letters“ žurnale, K.Shalmo komanda demonstruoja, kad J.Bello idėja buvo teisinga.
Francesco Marsilis iš NASA Reaktyvinės traukos laboratorijos sakė, kad bet kuriame pasaulio modelyje, kuriame yra slapti kintamieji, taip pat turi būti leidžiama susietoms dalelėms veikti vienai kitą per atstumą.
Jų tyrimas parodė, kad susiejus du fotonus ir atskyrus 185 metrų atstumu, jie tebesielgia taip, lyg būtų viena sistema. Šis susietumo fenomenas išlieka, kai eksperimentas pakartojamas su skirtingomis susietų fotonų poromis.
Tai yra didelis proveržis, nes kvantų mechanika atveria duris spartesnėms ir saugesnėms komunikacijoms. „Dabar su erdvėlaiviais Saulės sistemoje bendraujame per „Deep Space Network“, koduojančia informaciją radijo signalais, – sakė F.Marsilis. – Naudodami optines komunikacijas, duomenų perdavimo spartą tinkle galėtume padidinti 10–100 kartų.“
Šis subatominių dalelių painiųjų savybių tyrimas turi ir daug svarbių praktinio pritaikymo sričių. Paties eksperimento dizainas gali būti panaudotas kriptografijoje ir informacijos apsaugai, kadangi jame buvo generuojami atsitiktiniai skaičiai; tačiau svarbiausias pritaikymas yra informacijos perdavimui. Jau vien tolimojo kosmoso optiniu tinklu perduodamos informacijos tankis ir kiekis galėtų būti padidintas keliomis dydžio eilėmis, o tai yra kritiškai svarbu tyrinėjant ir kolonizuojant saulės sistemą.
„Informacija negali keliauti greičiau už šviesą – A.Einsteinas dėl to neklydo. Bet tyrinėdami optines komunikacijas, galime padidinti iš kosmoso siunčiamos informacijos apimtis, – pažymėjo F.Marsilis. – Tai, kad mūsų eksperimente panaudoti detektoriai turi tokį pritaikymą, sukuria stiprią sinergiją.“
Tad keista, paslaptinga, dažnai neįvertinama subatominių objektų savybė gali būti raktas į didžiulio pasaulio už mūsų Žemės lopšio ribų užkariavimą.
