6.12 Splątanie kwantowe

Strona główna ／ Rozdział 6: Domena kwantowa

I. Fakty obserwacyjne (zjawiska)

• Silne korelacje zależne od bazy pomiaru: Para cząstek (lub fotonów) wytworzona w tym samym procesie fizycznym jest wysyłana do dwóch odległych stanowisk i mierzona niezależnie w tym samym typie obrotowej bazy (na przykład kąt polaryzacji, kierunek spinu, baza ścieżki). W statystyce par korelacja zmienia się zgodnie z ustalonym prawem wraz z kątem między bazami, co wykracza poza modele, w których każda cząstka niesie „z góry ustaloną wartość”.
• Trwałość na duże odległości przy losowości jednostronnej: Po zapewnieniu rozdzielenia czasoprzestrzennego i wąskich okien czasowych rozkład brzegowy po każdej stronie pozostaje równomierny i losowy; korelacje ujawniają się dopiero po sparowaniu zapisów z obu stron.
• Wybór opóźniony / gumka kwantowa: Można najpierw wykonać pomiar, a dopiero potem zdecydować, czy zachować „informację o ścieżce” czy „wzór interferencyjny”. Gdy istniejące dane zostaną pogrupowane według tej późniejszej decyzji, odpowiadający temu wzór pojawia się lub zanika; nie obserwuje się sygnału przenoszonego ani odwrócenia przyczynowości.
• Wymiana splątania: Najpierw tworzy się dwie niezależne pary; na stacji pośredniej przeprowadza się operację łączną na „dwóch cząstkach środkowych”, a następnie, używając wyniku stacji pośredniej do grupowania danych historycznych na odległych końcach, ujawniają się nowe nieklasyczne korelacje między tymi końcami.

Wspólnie fakty te wskazują, że korelacje splątania nie wynikają z procesu „wysyłania–odbioru”, lecz są statystycznym ujawnieniem jednego wspólnego zestawu ograniczeń działających jednocześnie po obu stronach.

II. Mechanizm fizyczny

1. Powstawanie: Zdarzenie wspólnego źródła ustanawia „tensoryczną strukturę koordynującą” ponad obszarami
   Par y splątane rodzą się w jednym zdarzeniu fizycznym (na przykład nieliniowa konwersja w dół, emisja kaskadowa, tworzenie par w zderzeniach). W ujęciu Teorii Włókien Energii (EFT) zdarzenie to „wpisuje” w morze energii tensoryczną strukturę koordynującą, która łączy obie lokalizacje:
   • Nie jest to kanał przenoszenia energii ani informacji, lecz zbiór wspólnych ograniczeń i związków zachowania dla mierzalnych stopni swobody (na przykład zachowanie całkowitego momentu pędu, ustalone różnice faz/parzystość).
   • Struktura ta określa zbiór jednocześnie dopuszczalnych wyników po obu stronach (wspólny zbiór dopuszczalny), nie wyznacza natomiast konkretnego wyniku jednostronnego.
2. Rozdzielenie i przenoszenie: Struktura „podróżuje” z układem, ale nie daje się zs ygnalizować
   Gdy cząstki oddalają się, struktura nadal ogranicza wyniki wspólne; jednak rozkład brzegowy po każdej stronie pozostaje niezmieniony, więc nie można w nim zakodować ani przesłać dowolnej wiadomości. Nie ma łańcucha przyczynowego „polecenie z jednej strony → odpowiedź z drugiej”.
3. Pomiar: Lokalna krotna sprzężoność zawęża wspólny zbiór dopuszczalny
   Pomiar to silne sprzężenie lokalne: wybrana baza aparatury staje się lokalnym warunkiem brzegowym, wymuszając, by wynik lokalny należał do zbioru własnego tej bazy. Ponieważ wspólne ograniczenie już istnieje, krok ten zawęża globalny zbiór dopuszczalny do gałęzi zgodnej z lokalnym wyborem; w konsekwencji maleje również zbiór dopuszczalnych wyników po stronie odległej.
   Kluczowe punkty:
   • Jednostronny wynik pozostaje losowy (rozkład brzegowy nie zmienia się), dlatego komunikacja szybsza od światła jest niemożliwa.
   • Dopiero statystyka par ujawnia nadklasyczną siłę korelacji.
4. Wybór opóźniony i gumka kwantowa: Późniejsze grupowanie odsłania wybraną „twarz” struktury
   „Zachowaj ścieżkę” kontra „zachowaj interferencję” odpowiada różnym lokalnym warunkom brzegowym. Decyzja podjęta po fakcie o sposobie grupowania istniejących danych równa się wyborowi aspektu struktury, który ma się ujawnić; ponieważ rozkłady brzegowe się nie zmieniają, nie dochodzi ani do odwrócenia przyczynowości, ani do przenoszenia sygnału.
5. Wymiana splątania: Rekonfiguracja struktury koordynującej
   Operacja łączna na stacji pośredniej rekonfiguruje dwie pierwotne struktury lokalne w nową strukturę rozciągającą się na odległe końce. Użycie wyniku ze stacji pośredniej jako klucza grupowania sprawia, że wspólne ograniczenie ujawnia się w danych historycznych na końcach — nadal bez przesyłania sygnału na odległość.
6. Dekoherencja: Uszkodzenie lub degradacja struktury
   Jeżeli którakolwiek strona silnie i chaotycznie sprzęgnie się ze środowiskiem przed detekcją, struktura koordynująca ulega zniszczeniu, a wspólne ograniczenie przestaje działać; statystyka par cofa się do zgodności klasycznej. To wyjaśnia kruchość splątania oraz jego wrażliwość na szum, odległość i ośrodek.
7. Granica wobec oddziaływań typu propagacyjnego
   Należy odróżnić:
   • Propagujące zaburzenia (pakiety fal przekazywane punkt–po–punkcie w ośrodku), które podążają lokalnym łańcuchem przyczynowym i podlegają ograniczeniu prędkości propagacji (zwykle utożsamianemu z prędkością światła);
   • Strukturalną współobecność (globalnie ważny wspólny ogranicznik), w której nie zachodzi przenoszenie energii/informacji na odległość, a więc nie obowiązuje limit propagacji.
     Splątanie należy do drugiej kategorii: jest statystyczną manifestacją wspólnego ograniczenia, a nie sygnałem nadświetlnym.

III. Analogia makroskalowa: Wspólne ograniczenia → skoordynowane orientacje

W skalach od setek do tysięcy megaparseków kwazary w obrębie tego samego włókna kosmicznej sieci często wykazują grupowe wyrównanie kątów polaryzacji i osi dżetów. W ujęciu Teorii Włókien Energii takie włókna działają jak anizotropowe korytarze tensoryczne z osią główną „niskiej impedancji — łatwego przenoszenia”. Rdzenie aktywne znajdujące się w korytarzu łatwiej blokują się fazowo do tej osi dzięki zmagnetyzowanym przepływom bliskim jądru i płaszczyznom rozpraszania; dlatego odległe źródła, które należą do tego samego włókna, wykazują zbliżone kąty polaryzacji i kierunki dżetów. Nie zachodzi tu żadna łączność na odległość — istnieje wspólne tło ograniczeń: jedna oś tensoryczna działająca równocześnie na wiele źródeł.
Sygnatury obserwacyjne obejmują: silniejsze grupowanie kątów polaryzacji dla źródeł w tym samym włóknie; zależność od środowiska (wyraźniejszą tam, gdzie włókno jest silniejsze); większą stabilność kierunku niż oczekiwana w polu losowym; oraz współorientację ze ścinaniem przez słabe soczewkowanie grawitacyjne i z teksturami polaryzacji pyłu/synchrotronowymi w tym samym polu.
Uwaga: Takie wyrównania w skali kosmicznej nie są dowodem splątania kwantowego i nie skutkują naruszeniami typu Bella; to jedynie intuicyjny, makroskalowy cień tej samej idei: „ograniczenia strukturalne mogą rodzić koherencję na odległość”.

IV. Podsumowanie

Splątanie kwantowe można ująć następująco: zdarzenie wspólnego źródła ustanawia w morzu energii tensoryczną strukturę koordynującą ponad obszarami, która nakłada wspólne ograniczenia na wyniki pomiarów po obu stronach. Pomiar lokalny zawęża wspólny zbiór dopuszczalny, dzięki czemu nadklasyczne korelacje ujawniają się w statystyce par, podczas gdy jednostronny rozkład brzegowy pozostaje losowy i nie nadaje się do przesyłania sygnałów. Efekty wyboru opóźnionego odpowiadają ujawnieniu po fakcie różnych aspektów tej samej struktury, a wymiana splątania — rekonfiguracji tej struktury.
Jednym zdaniem: splątanie = nielokalne zestrojenie przez wspólne ograniczenia; ujawnia się w statystyce par, bez naruszania przyczynowości i ograniczeń propagacji.