Când este menționată mecanica cuantică, primul lucru ce vine în minte este, probabil, pisica lui Schrödinger. Asociat acestui experiment mental este conceptul de „superpoziție”. Iar inseparabilitatea cuantică (eng. quantum entanglement) este și ea implicată. Iată cum și de ce.
În mecanica cuantică nu există nici particule, nici unde. La nivel fundamental tot ce există este funcția de undă, notată cu litera grecească Ψ (Psi). Calculând funcția de undă (cu ajutorul ecuației lui Schrödinger, cum altfel?) obții probabilitatea rezultatului unei măsurători; de exemplu, dacă pisica din celebrul experiment mental inventat de Schrödinger este vie sau moartă.
Superpoziția cuantică
Ecuația lui Schrödinger are o proprietate interesantă: dacă ai două soluții după ce faci calculul, atunci și suma celor două soluții este o soluție în sine. Și asta este ceea ce numim „superpoziție”.
O interpretare a superpoziției (în contextul experimentului pisicii) este următoarea: pisica este și vie și moartă, până se efectuează măsurătoarea, ceea ce dă un iz de absurd situației. Dar sunt și fizicieni care sunt mai „reci” în abordare: tratează superpoziția ca un instrument matematic pentru a face o predicție cu privire la rezultatul unei măsurători.
Inseparabilitatea cuantică
Să ne imaginăm o particulă ce se dezintegrează, dar care are o cantitate conservată. Nu contează ce, așa că să presupunem că se conservă spinul. Particula are spin zero, iar spinul se conservă. Această particulă se dezintegrează în două particule, una ce merge către stânga, una către dreapta. Să presupunem acum că cele două particule pot avea doar spin 1 și spin -1. Asta înseamnă că dacă o particulă are spin 1, cealaltă are spin -1 ori invers.
⇒ Dacă nu ești familiarizat cu conceptul de spin, citește acest articol: Ce este spinul articolelor?
În acest caz, mecanica cuantică ne spune că avem de-a face cu o superpoziție a două posibile dezintegrări. Cele două particule sunt corelate, în stare de inseparabilitate cuantică. Dacă măsori spinul unei particule, știi spinul celeilalte particule, dat fiind că cele două sunt corelate.
Inseparabilitatea cuantică nu depinde de modul în care selectezi soluțiile ecuației lui Schrödinger.
O proprietate curioasă a mecanicii cuantice constă în faptul că superpoziția stărilor macroscopice necuantice (cum ar fi faptul că pisica e și vie, și moartă) devine rapid corelată cu mediul, care face ca proprietățile cuantice să dispară într-un proces numit „decoerență”.
Articolul are la bază videoclipul fizicienei Sabine Hossenfelder.
