Kvantide takerdumine on üks peamisi põhimõtteid kvantfüüsika, kuigi sellest on ka väga valesti aru saadud. Lühidalt, kvantne takerdumine tähendab, et mitmed osakesed on omavahel seotud viisil, et ühe osakese kvant oleku mõõtmine määrab teise võimalikud kvantseisundid osakesed. See ühendus ei sõltu osakeste asukohast ruumis. Isegi kui eraldada takerdunud osakesed miljardite miili kaugusel, põhjustab ühe osakese muutmine teise muutumist. Ehkki kvantne takerdumine näib teabe hetkega edastavat, ei riku see tegelikult klassikalist valguse kiirust, kuna kosmosest pole "liikumist".
Klassikalise kvantide takerdumise näide
Kvantide takerdumise klassikalist näidet nimetatakse EPR-i paradoks. Selle juhtumi lihtsustatud versioonis mõelge kvantkeermega 0 osake, mis laguneb kaheks uueks osaks - osakeseks A ja osaks B. Osakesed A ja osa B suunduvad vastassuundades. Algse osakese kvant-spinn oli aga 0. Kõigi uute osakeste kvantkere on 1/2, kuid kuna need peavad lisama kuni 0, on üks +1/2 ja teine -1/2.
See suhe tähendab, et kaks osakest on takerdunud. Kui mõõdate osakese A spinni, mõjutab see mõõtmine võimalikke tulemusi, mida võite saada osakese B spinni mõõtmisel. Ja see pole lihtsalt huvitav teoreetiline ennustus, vaid seda on eksperimentaalselt kontrollitud ka Belli teoreem.
Üks oluline asi, mida tuleb meeles pidada, on kvantfüüsikas osakese kvant oleku algupärane ebakindlus üksnes teadmiste puudus. Kvantteooria põhiline omadus on see, et enne mõõtmist on osake tegelikult olemas pole kindel olek, kuid on kõigi võimalike olekute superpositsioonis. Seda modelleerib kõige paremini klassikaline kvantfüüsika mõttekatse, Schroedingeri kass, kus kvantmehaanika lähenemise tulemuseks on tähelepanemata kass, kes on korraga elus ja surnud.
Universumi lainefunktsioon
Üks asjade tõlgendamise viis on pidada kogu universumit üheks lainefunktsiooniks. Selles kujutises sisaldaks see "universumi lainefunktsioon" terminit, mis määratleb iga osakese kvant oleku. Just selline lähenemisviis jätab ukse väidetele, et "kõik on ühendatud", millega sageli manipuleeritakse (kas tahtlikult või ausa segaduse kaudu), et lõppeda selliste asjadega nagu füüsikavead Saladus.
Kuigi see tõlgendus tähendab, et universumi kõigi osakeste kvantseisund mõjutab kõigi teiste osakeste lainefunktsiooni, teeb see seda ainult matemaatiliselt. Tegelikult ei ole sellist eksperimenti, mis kunagi - isegi põhimõtteliselt - suudaks avastada efekti ühes kohas, näidates seda teises kohas.
Kvantpöördumise praktilised rakendused
Ehkki kvantne takerdumine tundub veider ulme, on kontseptsioonil juba praktilisi rakendusi. Seda kasutatakse süvasuhtluses ja krüptograafias. Näiteks NASA Lunar Atmosphere Dust and Environmental Explorer (LADEE) näitas, kui kvant takerdumist võiks kasutada teabe üleslaadimiseks ja allalaadimiseks kosmoselaeva ja maapealse vahel vastuvõtja.
Toimetanud Anne Marie Helmenstine, Ph.