Neka vas ne zavara komplicirani naslov. Iako je fizika koja stoji iza ove teme vrlo složena, sam opis pojave i nije toliko kompliciran.
Jedan od najbržih načina prijenosa informacija danas su optička vlakna, kroz koja informacija putuje brzinom svjetlosti. To je prilično jeftino, brzo i pouzdano. No koja su ograničenja prijenosa informacija brzinom svjetlosti?
Prije svega, brzina je ograničena. Nama na Zemlji to nije problem, no pri putovanjima svemirom komunikacija s, primjerice, posadom letjelice koja se nalazi kod zvijezde Alfa Kentaura A izgledala bi ovako:
31. 12. 2020. u 9:00 radiostanicom šaljemo poruku „Kako ste?”,
30. 04. 2025. u 12:33 oni primaju našu poruku i odgovaraju,
30. 08. 2029. naša radiostanica javlja: „Nije loše, a vi?”.
Drugi je problem svake vrste komunikacije na Zemlji to što prolazi kroz neki medij (vlakno, zrak), pa se informacija može presresti. Zato nikad ne možemo biti sigurni da nas netko s druge strane ne prisluškuje.
Rješenje je „kvantna sprega”, tajanstvena pojava u kojoj dvije čestice postaju toliko čvrsto povezane da se ponašaju kao jedan sustav – bez obzira na to nalaze li se u istom laboratoriju ili na dva suprotna kraja galaksije.
Što to znači? Zamislite par kuglica koje lebde u zraku jedna uz drugu i usporedno se vrte u smjeru kazaljke na satu. Recimo da te kuglice razdvojimo, jednu damo astronautu i pošaljemo ga do jedne od zvijezda dvojnog sustava Alfa Kentaura, udaljenog 4,37 svjetlosnih godina. Ako on svoju kuglicu zavrti u suprotnom smjeru, kuglica koja je ostala na Zemlji u istom se trenutku počne vrtjeti u smjeru u kojem je on zavrtio svoju.
Da nam je tu informaciju poslao radiovalom ili svjetlošću, putovala bi do nas 4,31 godinu. To zapravo znači da su te dvije kuglice (u stvarnosti čestice poput fotona ili atoma) povezane na način koji suvremena fizika još ne zna opisati. Drugim riječima, informacija među njima ne putuje kroz prostor i vrijeme, nego na nama nepoznat način.
Koje mogućnosti otvara ovo fizikalno svojstvo? Prva koja se nameće jest kvantna kamera koja prenosi slike iz drugih zviježđa, i to slike uživo: fotoni bi bili dio para čiji je drugi dio ostao na Zemlji, a svjetlost s planeta u dalekom svemiru izazivala bi reakcije. To bi se moglo prikazati na „televizoru” na Zemlji sastavljenom od fotona – parnjaka tih čestica.
Kad bismo otkrili kako ta informacija putuje, možda bismo mogli napraviti i slavni teleporter iz Zvjezdanih staza. Mogli bismo stvarati „prečace” kroz prostor: recimo, uđete u portal na trgu u Pazinu, a izađete na portalu u Rimu ili na plaži u Poreču, gdje god odredite.
Jedna od primjena je i prijenos informacija bez mogućnosti njihova presretanja. Nema medija kroz koji informacija putuje (zrak, kabel), pa nema ni špijuniranja.
Iako je ovo područje fizike tek u povojima, kvantna fizika donosi čitav niz novih pitanja, ali i otvara nove, neistražene prostore, kakvih je na Zemlji sve manje i manje.