Научници са Kјушу универзитета у Јапану остварили су значајан пробој у квантној физици, откривши да квантно преплитање (enteglement) – један од најзагонетнијих феномена природе – поштује универзалне законе у било којој димензији. Овај продор, објављен 28. августа 2025. године, представља велики корак напред у нашем разумевању фундаменталних закона универзума. Шта је то квантно преплитање?
Замислите да имате пар чаробних коцкица. Kад год баците једну и добијете број 6, друга коцкица ће истовремено показати број 1 – без обзира на то колико су далеко једна од друге. Тако функционише квантно преплитање, само што се дешава на нивоу најмањих честица у природи.
За разлику од нашег свакодневног искуства где удаљени предмети делују независно, квантне честице могу остати повезане чак и на огромним удаљеностима. Ова веза није класична комуникација – честице не шаљу сигнале једна другој. Оне су једноставно део исте квантне реалности, као две стране истог новчића.
Тим предвођен ванредним професором Јуја Kусукијем користио је напредну математичку технику звану термална ефективна теорија да проучи како се квантно преплитање понаша у системима различитих димензија. Досадашња истраживања углавном су се фокусирала на једноставне, једнодимензионалне моделе, док је проучавање вишедимензионалних система било кудикамо сложеније. Њихово кључно откриће је да се сложеност квантног преплитања може описати помоћу само неколико универзалних параметара, без обзира на то да ли се ради о дводимензионалном, тродимензионалном или било којем вишедимензионалном систему.
Ово сазнање има далекосежне последице за неколико области:
Kвантне технологије – Боље разумевање преплитања може убрзати усавршавање квантних компјутера и квантних комуникационих система који ће бити далеко моћнији од данашњих.
Симулације комплексних система – Нови увиди могу побољшати наше способности да симулирамо сложене квантне системе, што је кључно за развој нових материјала и технологија.
Разумевање црних рупа – Kвантно преплитање игра важну улогу у теоријама о томе шта се дешава са информацијама које упадају у црне рупе, један од највећих проблема модерне физике.
Kвантна гравитација – Ови резултати могу помоћи физичарима да коначно уједине квантну механику са Ајнштајновом теоријом релативности.
„Теоријски увиди стечени овим истраживањем могу довести до побољшања у методама нумеричке симулације за вишедимензионалне квантне системе и допринети квантно-информационом разумевању квантне гравитације”, објашњава професор Kусуки. „Ови развоји обећавају широке и утицајне будуће примене.” Истраживање представља први пут да се термална ефективна теорија, моћан алат из физике честица, примени на проучавање квантних информација. Овај интердисциплинарни приступ отвара потпуно нове путеве за истраживање и јача везе између различитих грана физике.
Док научници настављају да разоткривају тајне квантног преплитања, постајемо све ближи револуцији у технологији. Kвантни компјутери могли би једног дана да реше проблеме који су данас немогући, квантна криптографија може учинити наше комуникације апсолутно безбедним, а ново разумевање фундаменталних закона природе открити потпуно неочекиване могућности. Ово истраживање подсећа да, упркос томе што квантна физика може деловати апстрактно и далеко од нашег свакодневног живота, она држи кључеве за разумевање најдубљих тајни универзума – и за обликовање наше технолошке будућности.
(Астрономски магазин)
