Aalto-yliopisto: tutkimusryhmä sai perinteisen kvanttiteorian vastaisia tuloksia

Suomalaisvetoinen tutkimusryhmä on Aalto-yliopiston mukaan saanut tuloksia, joita ei aiemmin ole pidetty mahdollisina kvanttimekaniikassa. Tutkimus valottaa hiukkasten välistä haamuvuorovaikutusta.   

”Kvanttitietokoneet ovat nyt kehittyneet riittävän pitkälle, että niillä voidaan kokeellisesti testata matemaattisia ja epätavanomaisia teorioita”, toteaa Sorin Paraoanu Aalto-yliopistosta.

Paraoanun johtama ryhmä käytti uudessa tutkimuksessaan kubitteja eli kvanttitietokoneen bittejä. Ensimmäinen saatu tulos oli, että perinteisen kvanttiteorian vastaisesti kvantti-informaatio ei säilynyt tietyissä operaatioissa, jotka suoritettiin kubiteilla.

Aalto-yliopiston lehdistötiedotteen mukaan havainto voi auttaa selittämään vielä ratkaisemattomia ongelmia, kuten Stephen Hawkingin mustien aukkojen informaatioparadoksia. Kyseinen paradoksi liittyy siihen, mitä tapahtuu informaatiolle, kun kappale putoaa mustaan aukkoon. 

Syksy Räsänen Helsingin yliopistosta ei lämpene tiedotteelle. "Mustien aukkojen informaatioparadoksista ei paperissa mainita yhtään mitään", hän toteaa Tähdet ja avaruudelle. "En ole koskaan kuullut kenenkään alalla työskentelevän sanovan, että ongelma ratkeaisi PT-symmetrisen kvanttimekaniikan avulla. Asialla ei ole ilmeistä yhteyttä paradoksiin."   

Tutkimusryhmä tarkasteli myös kahta toisiinsa lomittunutta kubittia. Lomittumisella tarkoitetaan sitä, että toisistaan etäällä olevat kubitit ovat vuorovaikutuksessa keskenään. Einstein kutsui tätä hiukkasten väliseksi haamuvuorovaikutukseksi.

Perinteisessä kvanttifysiikassa kahden hiukkasen välisen lomittumisen astetta ei voi muuttaa kajoamatta molempiin hiukkasiin. Uusien mallien valossa tutkijat saattoivat sen sijaan muuttaa kubittien lomittuneisuuden astetta muokkaamalla vain yhtä kubiteista, mitä ei kvanttifysiikassa ole aikaisemmin pystytty osoittamaan.

"Tämän tutkimuksen valossa Einsteinin ennustama hiukkasten välinen haamuvuorovaikutus saa entistä vaikeammin ymmärrettäviä ulottuvuuksia", Paraoanu kertoo.

Aiheesta lisää Aalto-yliopisto

EDIT: Uutista on päivitetty 22.2. klo 22.00 Syksy Räsäsen kommenteilla ja korostuksella siitä, että tietolähde on Aalto-yliopiston tiedote