Можно ли предсказать будущее: квантовый эксперимент доказал бесполезность пророчеств

В повседневной жизни все кажется вполне предсказуемым: если уронить ручку из рук, она непременно упадет вниз. Однако на уровне мельчайших частиц Вселенной привычные законы физики уже не действуют – там царит чистая вероятность. Именно это создает идеальную случайность и делает наше будущее принципиально непредсказуемым.

О том, как швейцарские физики смогли доказать это на практике в ходе уникального эксперимента, пишет IFLScience.

Как работает квантовый генератор

В основе этого явления лежит теорема Белла, доказывающая, что квантовые механические эффекты не могут быть объяснены детерминированной теорией, подчиняющейся конечности скорости света. Обычно эта концепция была использована для подтверждения того, что события невозможно предусмотреть со стопроцентной точностью.

«Каждый раз, когда люди говорили о теореме Белла, их больше интересовало противоположное направление: они спрашивали «можно ли что-то идеально предсказать?» И ответ был нет, это немного случайно», – объяснил исследователь Ренато Реннер из ETH Zurich.

Чтобы изучить саму природу непредсказуемости, Реннер вместе с коллегами Андреасом Вальраффом и Анатолием Куликовым создали уникальную установку: два квантовых бита (кубита) разместили по разные стороны 30-метрового тоннеля. Внутри этой трубы туда-сюда летают запутанные микроволновые фотоны, и квантовое измерение одного кубита, случайно выдающее «0» или «1», автоматически и на расстоянии влияет на показатели другого.

Однако самого теста Белла оказалось недостаточно для продуцирования идеального результата, поэтому команда применила специальный метод по информатике, известный как «двухжерельный экстрактор». Полученный квантовый протокол назвали «ужесточением случайности»: он не делает никаких предположений о том, что происходит внутри системы, а просто генерирует идеально случайные числа, для чего ученым понадобились миллионы точек данных.

Последствия для науки и общества

Успешная реализация этого замысла продемонстрировала так называемое квантовое преимущество: пока нет никакой классической технологии или суперкомпьютера, независимо от его мощности, который смог бы выполнить подобную задачу. На практике идеальная случайность жизненно необходима для современной криптографии, где создание настоящих случайных ключей гарантирует максимальную безопасность, а также азартные игры вроде лотерей и казино.

«Теперь можно сказать: „Хорошо, это также может быть полезно для криптографии“ и все такое. Но честно говоря, моей настоящей мотивацией было просто ответить на фундаментальный вопрос: можем ли мы сгенерировать идеальную случайность?», — признался Реннер.

Кроме технологического прорыва, результаты этого беспрецедентного исследования имеют глубокий философский подтекст, заставляя человечество вновь задуматься о фундаментальных вопросах о том, является ли наша природа полностью предсказуемой.

«Просто невозможно предсказать будущее. Есть определенные процессы, о которых мы не можем даже сделать хорошую догадку!», — подчеркнул ученый.

Вагинальный эстроген / © Credits Карты Таро / © ТСН.ua Синоптики рассказали, какой будет погода в Украине 28 мая / © pexels.com Владимир Зеленский и Дональд Трамп. Архивное фото / © Associated Press