פיזיקאים מגלים ש'מעילה קוונטית' יכולה להציע מקור אינסופי של הסתבכות

גניבה מחשבונות הבנק של החברה עלולה להרוויח זמן בבית הגדול. אבל מעילה מפנקס קוונטי אולי לא נוגדת את החוק.

למעשה, מחקר חדש מגלה שזו יכולה להיות דרך שימושית לסבך חלקיקים מבלי לבלבל את המתמטיקה שלהם.

מוקדם יותר המאה הזו,החוקר וים ואן דאם והפיזיקאי פטריק היידן תיארו תהליך שהם כינו מעילה, על שם הגישה קלת האצבעות שכמה מערכות עשויות לנקוט כדי לשלב את המספרים שלהן מבלי להשאיר עקבות.

הפיזיקאים התיאורטיים Lauritz van Luijk, אלכסנדר סטוטמייסטר, ריינהרד פ. ורנר והנריק ווילמינג מאוניברסיטת לייבניץ בהנובר בגרמניה זיהו כעת תחומים שיכולים להיות שחקני מפתח בשוד קוונטי יוצא דופן זה.

היקום הפיזי שלנו - שבו לאובייקטים יש מאפיינים מוגדרים בבירור כמו מיקום, תנע ואנרגיה - יוצא מגרסה לא פתורה של המציאות המורכבת אולי והסתברויות.

ככל שקיום זה אינו בטוח לפני נעילתו על ידי מדידה, החוקים המסדירים את פעולתו נוקשים כמו אלה של כל קזינו. אינטראקציות עם חלקיקים נוספים יכולים להרגיז את הסיכויים באותה קלות שחפיסת קלפים נוספת יכולה לשנות את אופן המשחק של משחק פוקר.

החוקים המסדירים את היקום הפיזי שלנו נוקשים כמו אלה של כל קזינו. (Netfalls/Canva)

הסתבכות היאועבור כל מונה כרטיסי פיזיקה.

נעשה נכון, ניתן להשתמש בהסתבכות בתורשילוב ההסתברויות של מאות או אפילו אלפי משחקי קלפים קוונטיים. בצורה של חדירות אקראיות, הם יכוליםלכאוס חסר משמעות.

מבחינה מתמטית, אפשר להראות שכמה טרנספורמציות קוונטיות עדינות יותר מאחרות. סוג אחד של שינוי חוזר למצב שלא נראה מופרע, למשל. מתואר כסוג של זרז, היפוך זה מאפשר לבצע פעולות מחשוב שלא היו מתאפשרות במקרים שבהם מצבי קצה משתנים.

במקום שבו ואן דאם והיידן הוכיחו שזרזים יכולים להפוך באופן אוניברסלי כל מצב סבוך בגחמה, החוקרים מאוניברסיטת לייבניץ הוכיחו כעת באופן אלגברי ששילוב שלותורת השדות הקוונטיים יכולה לגרום לבור ללא תחתית של זרזים.

בתיאוריה, אשדה קוונטי רלטיביסטייכול לשמש משאב אינסופי של מעילה, להסתבך עם חלקיקים בדרכים שלא ישנו את מצבם העדין.

"מכיוון שהבנק נמצא באותו מצב לפני ואחרי המעילה, זה אומר שאף אחד לא יכול לזהות אותה".הסביר ואן לואייקאֶלשל New Scientistכרמלה פדאביק-קלאגאן. "זה הפשע המושלם".

כדי להפוך למערכת מעשית, יהיה צורך לזהות מקבילה פיזית של תחום מתאים. כרגע, הסתבכות מעילה היא יותר הפשטה מתמטית מאשר מדריך 'איך לעשות' לגניבה בשקט מהיקום.

עם זאת, הידיעה של אינסוף רמות של הסתבכות עשויה להתרחש באופן טבעי באין מוחלט יכולה להצביע על דרך לעולם תחתון פלילי שלם של פיזיקה, שבו סוגים שונים של גניבה מתרחשים ממש מתחת לאף שלנו.

מחקר זה התקבל לפרסום במכתבי סקירה פיזית.