A következőkben a fizika nagy rejtélyeinek egyikéről lesz szó. Egy olyan folyamatról, melyet még ma sem egészen ért a tudomány. A kvantumfizikát még Einstein is a „kísérteties” jelzővel illette annak idején, ugyanis kísérteties távolhatásnak hívta. Sőt, egyszer még a részecskék közti telepatikus kapcsolatnak is gúnyolta.
A kvantummechanika a XX. század első felében alakult ki. A modern fizika alapja, sajátos, a klasszikus fizika felfogásában értelmezhetetlen kapcsolatot jósol egymástól messzire került, korábban kölcsönható részecske párok viselkedésében. Ezt a jelenséget kvantummechanikai összefonódásnak nevezzük. Einsteint, aki egyébként is fenntartásokkal állt a kvantummechanikához, különösképpen zavarta a dolog. Bár szó sincs a fénynél gyorsabb információterjedésről, úgy vélte, a jelenség léte kétségbe vonja a kvantummechanika helyességét. John S. Bell az 1960-as években egy egyenlőtlenséget állított fel, ami megalapozta a későbbi vizsgálatokat. Az idő a padig a kvantummechanikát igazolta.
Új fejlesztés
A Wigner Fizikai Kutatóközpont munkatársai egy olyan számítógépes hálózati szolgáltatást fejlesztettek ki, amely alkalmas a kvantumos, illetve az úgynevezett nemjelző korrelációk szoftveres megvalósítására. A mindenki számára elérhető szolgáltatástól a kutatók azt várják, hogy új alkalmazások fejlesztéséhez, további felhasználási lehetőségek felfedezéséhez járulhat hozzá.
A kvantummechanika „második forradalmát” elsősorban az összefonódás jelenségének köszönhetjük. Ennek vizsgálata a fizika alapkérdéseinek mélyebb megértése mellett olyan technológiák kidolgozásához vezetett, mint a kvantumtitkosítás és a kvantumszámítás. Nem véletlen, hogy a 2022-es fizikai Nobel-díjat is az összefonódás, a nemklasszikus korrelációk kísérleti vizsgálatáért ítélték oda.
Ám a kvantumok világa többé nem csak tudósok kiváltsága, hála egy új, magyar fejlesztésnek.
A Wigner Fizikai Kutatóközpont új szolgáltatása a kvantumos, illetve az annál is általánosabb úgynevezett nemjelző korrelációkat szoftveresen valósítja meg: egy központi szerverrel való titkosított kommunikáció segítségével emulálni tudja az összefonódott kvantumrészecskéken végzett méréseket is. A Nonlocal Box Emulator webszolgáltatás (API) bárki számára lehetővé teszi a nemklasszikus korrelációkkal való ismerkedést, kísérletezést, emellett alapul szolgálhat különféle szoftveralkalmazások kifejlesztésére. Például a Bell-féle egyenlőtlenség vizsgálatát is szimulálhatjuk a segítségével. A kutatók azt remélik, hogy a szolgáltatás nyilvánossá tételével egy széleskörű együtt gondolkodás indulhat el, ami új felhasználási lehetőségekre világíthat rá, illetve hozzájárulhat különböző alkalmazások fejlesztéséhez. A szolgáltatás azonban nemcsak a lelkes érdeklődők, és kísérletező kedvű fejlesztők számára lehet érdekes, de hasznos eszköz a kutatóknak is, hiszen kvantumkommunikációs protokollok szimulációs vizsgálatára is használható.
A most elérhetővé vált szolgáltatás mellett a Wigner FK munkatársai a közeljövőben egy olyan mobilalkalmazás fejlesztését is tervezik, ami a nemklasszikus korrelációk élményszerű megértését segíti majd.
Kérdésemre Koniorczyk Mátyás fejlesztő felvázolta a fejlesztés felhasználói lehetőségeit, miszerint: A kvantumos összefonódás, illetve az ezek következtében megjelenő kvantum korrelációk nagyon fontos szerepet játszanak a kvantuminformatikában, aminek két nagy ága a kvantum kommunikáció és a kvantumszámítás.
Az emulátor segítségével kipróbálható korrelációk alapvető fontosságúak a kvantum titkosításban.
Ez az új technológia az adatbiztonságot új perspektívába helyezi: a jelenleg használatos, számításelméleti biztonsági garanciák helyett a fizika törvényei segítségével képes garantálni a biztonságot. Ha nem is a zsebünkben, de különösen érzékeny adatok kezelése esetén már az alkalmazás küszöbén áll. Magyarország az Európai Unióval nemrég írta alá az EuroQCI projekt szerződését, amely a tagországokban a kvantum titkosító
infrastruktúra első elemeinek kiépítésére irányul. Ennek keretében a következő években a KIFÜ-ELTE-BME-Wigner konzorcium fogja kiépíteni az első ilyen összeköttetéseket hazánkban.
Nobel-díj
A 2022-es fizikai Nobel-díjat a francia Alain Aspect, az amerikai John F. Clauser és az osztrák Anton Zeilinger kapták 1/3-1/3-1/3 arányban – jelentette be a Nobel-bizottság október 4-én Stockholmban. A három kutató úttörő kísérletei (Clauser az 1970-es, Aspect az 1980-as, majd Zeilinger az 1990-es években) egyre pontosabban mutatták meg, hogy a kvantumos összefonódás, a kvantummechanika által jósolt „kísérteties távolhatás” részecskék között valóban létezik: a Bell-egyenlőtlenségek sérülnek. A kísérletek és a kutatók későbbi munkája lefektették a kvantuminformatika technológiai alapjait.
https://wigner.hu/nonlocalbox/
