Fénysebességnél gyorsabb szimplex információátvitel interferometrikus hullámfüggvény-összeomlás indukációval Mit gondoltok, tényleg lehetséges? (egy kis anyag hozzá)

A kísérlet célja, hogy megpróbáljuk kivitelezni a "lehetetlent" - fénysebességnél gyorsabban információt továbbítani A pontból B pontba, két tudatos szemlélő (nevezzük őket Alíz-nak és Bob-nak) között, akik legyenek egymástól nagyon távol; a példa kedvéért a Földön és a Marson.

Normál esetben kb. 10 percig tartana, amíg a fény elérne a Földről a Marsra és fordítva; ugyanez igaz a rádióhullámokra is, és az Einstein-i relativitáselmélet szerint ennél gyorsabban elvileg is tejességgel lehetetlen kommunikálni.

Megjegyzés - Annak idején, amikor a párkeltés és a non-lokalitás jelenségét felfedezték és elkezdték tanulmányozni, természetesen az elsők között merült fel, hogy nem lehetne-e ezt felhasználni fénysebességnél gyorsabb kommunikációra. Hiszen a szétválasztott ikerpárok közötti kényszer-kapcsolat azonnali és mind térbeli, mind időbeli távolságtól teljesen független; és ha ez igaz, joggal reménykedhetnénk abban, hogy ezt "végtelenül gyors" információ-átvitelre is fel lehet használni.

Sok-sok kísérletet végeztek, ám mindegyik kudarccal zárult; méghozzá pont azért, mert bármelyik oldalon próbálták is megmérni az összekapcsolódott részecskepárok tulajdonságait, az eredményből nem derült ki semmi. Bár maga a helyi mérés mindig adott valamilyen eredményt (pl. 1-est vagy 0-át, ami lehetett spin, polarizáció, vagy bármilyen más komplementer tulajdonság terén), ebből nem lehetett eldönteni, hogy a másik oldal "akarta-e ezt" nekünk küldeni, vagy pont mi, a mérésünkkel tettük azt "ilyenné". Később, amikor (hagyományos kommunikáció útján) az eredményeket összevetették a két oldalon, akkor persze bizonyíthatóvá vált, hogy bármelyik fél is végezte el a mérést, mindig abban a pillanatban megváltozott a távoli részecske-ikertestvér állapota is (és valóban azonnal, fénysebességnél gyorsabban), de ehhez hagyományos úton össze kellett a mért eredményeket vetni. Még egyszerűbben fogalmazva - a távolbahatás végtelenül gyorsan megtörtént, de hiába, mert az információt ebből nem lehetett kihámozni. Pontosan ezt fejezi ki az egyik legnevezetesebb matematikai bizonyítás, az ún. Bell-féle egyenlőtlenség.

Mi ennek a "megkerülését" javasoljuk, kihasználva azt a tényt, hogy egy összefonódott fotonpárokat használó apparátusokban mindkét oldalon összeomlik a hullámfüggvény, ha kinyerjük a "melyik-út" információt, méghozzá térbeli és időbeli távolságtól függetlenül.

Vagyis, nem a részecskepárok tulajdonságaiból próbáljuk meg méréssel kitalálni, hogy mit akar nekünk küldeni a távoli fél, hanem éppen ellenkezőleg - a mérést éppen csak arra használjuk, hogy összeomlasszuk vele a hullámfüggvény interferenciáját a másik oldalon.

Az általunk javasolt kísérlet sematikus elrendezését az alábbi ábra szemlélteti.

[link]

Ebben az elrendezésben félúton a Föld és a Mars között helyezkedik el a jelforrás, ami az összefonódott részecskepárokat kelti egy kétrés-apparátus közbeiktatásával, majd a szignál és idler (másoló) párokat kvázi párhuzamos pályán a két távoli szemlélő (Alíz és Bob) felé küldi. Példánkban egyirányú kommunikációs csatornát alakítunk így ki, amelyben Bob elméletileg csak passzív szemlélő, Alíz viszont szabadon dönthet arról, hogy miként viselkedjen a hullámfüggvény mindkét oldalon.

Alíz tudja, amit mi is (mármint, hogy semmilyen információt nem fog tudni kinyerni ha detektálja a "melyik-rés" információt; mégis úgy építi meg adóberendezését, hogy az képes legyen erre a mérésre. Nem azért, hogy a mért eredményekből következtessen, hanem azért, hogy ha akarja, össze tudja omlasztani a hullámfüggvényt (és az interferencia-képet) Bob oldalán, aki ezt látja.

Így végső soron Alíz 1-bites információt tud küldeni Bobnak a következőképpen - Ha az elforgatható tükröket úgy állítja be, hogy a fotonpárok nála is interferáljanak, akkor Bob oldalán is interferálni fognak, és egyezményesen ez jelentheti például a 0-át. Ha viszont Alíz úgy állítja be az elforgatható tükröket, hogy minden egyes fotonpár útvonal-információját detektálni tudja, (sőt, ezt akár még meg is jeleníti saját maga számára, hogy tudatos szemlélőként ismerhesse azt minden egyes fotonnál), akkor az interferencia-képnek Bob oldalán is össze kell omlania egyetlen unalmas "fénykúppá". Ez jelentené az 1-es bit elküldését.

Fontos látnunk, hogy - bár az interferencia-kép kialakulása vagy összeomlása időt vesz igénybe - tekintve hogy csak több tíz, száz vagy ezer egyedi foton egymásutánisága alakítja ki az interferencia-képet (vagy nem), mégis - az ennek értelmezéséhez szükséges idő teljesen független a távolságtól.

Alíz és Bob lehetne akár egy másik naprendszerben, galaxisban vagy a világegyetem két peremén, milliárd fényévnyire, ez a távolság ebben az esetben teljesen lényegtelen.

A következtetésünk a következő - ha a fizikai törvényei működnek, és a világegyetem objektív realitás, akkor Alíznak képesnek kell lennie ezen a módon 1-bites információt (vagy 1-bites információs csomagok egymásutániságát, tehát gyakorlatilag bármit) fénysebességnél gyorsabban küldeni.

A kísérlet másik lehetséges kimenetele

Tegyük fel, hogy a nem túl távoli jövőben - akár 10-15 év múlva - képesek leszünk megépíteni ezt a kommunikációs kísérleti eszközt, de nem járunk sikerrel. Alíz hiába méri meg a foton-ikerpárok paramétereit, ezzel valamiért mégsem omlasztja össze Bob oldalán az interferencia-képet.

Nos, a negatív eredmény ezt jelenti, hogy nem tudunk fénysebességnél gyorsabban kommunikálni. Helyette viszont kísérleti bizonyítékot kapunk egy legalább ilyen furcsa és ijesztő felvetésre - hogy a világegyetem nem objektív valóság.

Ha a hullámfüggvény nem omlik össze Alíz megfigyeléseitől Bob oldalán, ez azt jelenti, hogy a hullámfüggvény összeomlása nem egy objektív, fizikai folyamat. Ilyen esetben azt kell, hogy feltételezzük, hogy maga a megfigyelő képes csak összeomlasztani a hullámfüggvényt, vagyis a megfigyelő szubjektív világegyeteme független a másik megfigyelőétől.

Ebből az következne (kísérletileg igazoltan!), hogy nincs objektív valóság.

Másképp - minden szemlélő a saját szubjektív világegyetemében él, amelyet saját maga, saját magának alakít ki, vagy él meg - és csak a saját megfigyeléseitől (esetleg hitétől) függ, hogy abban összeomlik-e egy hullámfüggvény, visszapattan-e egy labda a sarokról, leesik-e egy váza, lezuhan-e egy repülő, és hogy léteznek-e valójában tündérek, boszorkányok, szörnyek, lidércek és sárkányok.

Ez nyilván sokkólóan nagy ugrásnak és hirtelen váltásnak tűnik az elektronok, fotonok és egyéb, felfoghatatlanul kicsiny részecskék és a számunkra lényeges "megfoghatónak tűnő" világegyetem tárgyai és élőlényei között, de ha valaki jobban végiggondolja, nem az.

Ha a kvantumok szintjén szubjektív a világegyetem, akkor magasabb szinteken is az. Ilyen egyszerű, bármilyen döbbenetesen hangzik is mindez.

Ha viszont a hullámfüggvény összeomlik, amint Alíz elkezdi megfigyelni a "melyik-út" információt, akkor az objektív realitás értelmében "csupán" az Einsteini relativitáselmélet dől meg, és egyben képesek kell, hogy legyünk egy nagyon különleges távérzékelési eszköz létrehozására, amelyet "kvantum-radarnak" neveztünk el.

Van még valami, én itt a Földön indítanám a fotonokat, itt lenne a 2 rés, és itt kelteném a csatolt párokat. Tehát minden ugyanaz, csak nem félúton van a szerkezet, hanem itt. Én vagyok Aliz. Viszont Bob ugyanúgy a Marson van. Ebben az esetben minden ugyanúgy működik, csak éppen Bob cselekede előtt 10 perccel én már látom a cselekedetét?

Erre persze hagyományos úton válaszolni is tudok (fénysebességgel), ami persze Bobhoz az ő cselekede után érkezik meg, tehát nem változtatja meg a kauzalitást. Hiába kiabálok neki, hogy ne úgy tekerje a tükröket, már későn éri el őt, fénysebességgel. Ellenben ha van még 1 ilyen szerkezet, ahol én vagyok az aktív fél. Hol a csapda?

Pl ha 1 megabájt adatot szeretnék elküldeni Bobnak, pl 1 zenét, ezzel a technikával, ő azonnal látná azt, tértől és időtől függetlenül?