Wytłumaczenie, za co Nagrodę Nobla z fizyki dostała trójka tegorocznych laureatów, jest bardziej niż skomplikowane. Oficjalne uzasadnienie brzmi, że za „eksperymenty ze splątanymi fotonami, potwierdzenie naruszenia nierówności Bella i pionierską informatykę kwantową”. Co to oznacza?

Tegoroczni laureaci zajmowali się fizyką kwantową, czyli dziedziną fizyki, która bada i opisuje świat w skali mikro, świat cząstek elementarnych i zjawisk, jakie w nim występują. W naszym „dużym świecie” wiele z nich wydaje się nieintuicyjnych, wręcz nielogicznych i bardzo trudnych do zrozumienia. Mechanika kwantowa nie jest jednak sprzeczna z tzw. mechaniką klasyczną. One się uzupełniają. Jednym z takich dziwnych zjawisk jest tzw. splątanie kwantowe. Trudne to do zrozumienia, ale tegoroczni nobliści eksperymentalnie dowiedli, że to zjawisko rzeczywiście istnieje. W praktyce polega ono na tym, że dwie cząstki, które kiedyś miały z sobą kontakt, niezależnie od odległości, jaka je dzieli, są z sobą w jakiś sposób powiązane, a informacja o tym, co dzieje się z jedną z nich, jest natychmiast przekazywana do drugiej.

„Natychmiast” jest tutaj kluczowe, bo ta informacja jest przekazywana od razu, dokładnie w tym samym czasie, jak gdyby dwie cząstki z pary wciąż się z sobą stykały. Nie ma tu np. opóźnienia związanego z odległością i z ogromną, ale skończoną prędkością poruszania się fali elektromagnetycznej. Kilkadziesiąt lat temu splątanie dwóch cząstek mierzono na odległości kilku czy kilkunastu metrów, teraz mierzy się je dla cząstek oddalonych od siebie o setki kilometrów (np. między laboratorium na Ziemi a pokładem satelity na orbicie). Za każdym razem wynik jest taki sam. Cząstki czują jakiś rodzaj więzi (splątania), dla której odległość i czas jak gdyby nie istnieją. A może przestrzeń i czas w rzeczywistości nie istnieją? A może między wszystkimi cząstkami, także tymi, które nas budują, funkcjonują jakieś powiązania, których wciąż nie rozumiemy? Czesław Niemen śpiewał, że „dziwny jest ten świat”. Może wiedział coś więcej na temat fizyki kwantowej i niesamowitych zjawisk, jakie występują w mikroświecie?

Czy zjawiska sprawdzone i opisane przez tegorocznych noblistów mogą się do czegokolwiek przydać? Nie mamy pełnej świadomości, jak je wykorzystać, ale powstają pierwsze technologie, które to robią. Chociażby komputery kwantowe czy kwantowe szyfrowanie, które uniemożliwia podsłuch albo złamanie kodu. Splątanie kwantowe daje także możliwość teleportacji. •