Einstein's brilliant mistake: Entangled states - Chad Orzel

Traducător: Henrietta Degi Corector: Cristina Nicolae

Albert Einstein played a key role in launching quantum mechanics

Albert Einstein a avut un rol important în lansarea mecanicii cuantice

through his theory of the photoelectric effect

prin teoria sa despre efectul fotoelectric,

but remained deeply bothered by its philosophical implications.

dar a rămas dezamăgit de implicarea filozofică a acesteia.

And though most of us still remember him for deriving E=MC^2,

Și totuși cei mai mulți ne amintim de derivarea E=MC^2,

his last great contribution to physics was actually a 1935 paper,

ultima sa contribuție majoră în fizică a fost o lucrare din 1935,

coauthored with his young colleagues Boris Podolsky and Nathan Rosen.

coautori fiind colegii săi tineri, Boris Podolsky și Nathan Rosen.

Regarded as an odd philosophical footnote well into the 1980s,

Considerată o notă de subsol filosofică ciudată din anii 1980,

this EPR paper has recently become central to a new understanding of quantum physics,

paradoxul EPR a devenit important pentru interpretarea fizicii cuantice,

with its description of a strange phenomenon

descris ca un fenomen straniu

now known as entangled states.

cunoscut azi sub numele de Inseparabilitate cuantică.

The paper begins by considering a source that spits out pairs of particles,

Lucrarea începe prin examinarea a două particule,

each with two measurable properties.

ambele cu două proprietăți măsurabile.

Each of these measurements has two possible results

Ambele măsurători au două rezultate posibile

of equal probability.

cu probabilitate egală.

Let's say zero or one for the first property,

Să denumim zero sau unu prima proprietate

and A or B for the second.

și A sau B pe a doua.

Once a measurement is performed,

Odată ce măsurătoarea e făcută,

subsequent measurements of the same property in the same particle

măsurătorile ulterioare ale proprietății în aceeași particulă

will yield the same result.

vor da același rezultat.

The strange implication of this scenario

Ciudat la acest scenariu

is not only that the state of a single particle

nu e doar faptul că starea unei singure particule

is indeterminate until it's measured,

e nedeterminată până nu e măsurată,

but that the measurement then determines the state.

ci și că măsurătoarea determină starea.

What's more, the measurements affect each other.

Mai mult, măsurătorile își afectează starea reciproc.

If you measure a particle as being in state 1,

Dacă măsori o particulă în stadiul 1,

and follow it up with the second type of measurement,

urmat de al doilea tip de măsurătoare,

you'll have a 50% chance of getting either A or B,

sunt 50% șanse să obții A sau B,

but if you then repeat the first measurement,

iar dacă repeți prima măsurătoare,

you'll have a a 50% chance of getting zero

sunt 50% să obții zero,

even though the particle had already been measured at one.

chiar dacă particula a mai fost măsurată.

So switching the property being measured scrambles the original result,

Deci, comutarea proprietății măsurate amestecă rezultatul original,

allowing for a new, random value.

permițând obținerea unei valori aleatorii.

Things get even stranger when you look at both particles.

Lucrurile devin și mai ciudate, când analizezi ambele particule.

Each of the particles will produce random results,

Ambele particule vor produce rezultate aleatorii,

but if you compare the two,

dar dacă le compari,

you will find that they are always perfectly correlated.

vei descoperi că acestea sunt corelate perfect.

For example, if both particles are measured at zero,

De exemplu, dacă ambele particule sunt măsurate la zero,

the relationship will always hold.

relația va ține pentru totdeauna.

The states of the two are entangled.

Stările celor două sunt inseparabile.

Measuring one will tell you the other with absolute certainty.

Măsurarea uneia o va da pe cealaltă cu o certitudine absolută.

But this entanglement seems to defy Einstein's famous theory of relativity

Această proprietate sfidează faimoasa teorie a relativității al lui Einstein,

because there is nothing to limit the distance between particles.

deoarece nimic nu limitează distanța dintre particule.

If you measure one in New York at noon,

Dacă o măsori pe prima la amiază în New York,

and the other in San Francisco a nanosecond later,

iar pe cealaltă o nanosecundă mai târziu în San Francisco,

they still give exactly the same result.

vei obține exact același rezultat.

But if the measurement does determine the value,

Dacă măsurătoarea determină valoarea,

then this would require one particle sending some sort of signal to the other

aceasta ar presupune trimiterea unui semnal către cealaltă particulă

at 13,000,000 times the speed of light,

de 13 milioane de ori mai mare decât viteza luminii,

which according to relativity, is impossible.

ceea ce, conform relativității, este imposibil.

For this reason, Einstein dismissed entanglement as "spuckafte ferwirklung,"

De aceea Einstein a respins teoria ca fiind „spuckafte ferwirklung”

or spooky action at a distance.

sau „acțiunea înfricoșătoare de la distanță”.

He decided that quantum mechanics must be incomplete,

A decis că mecanica cuantică e incompletă,

a mere approximation of a deeper reality in which both particles

o aproximare a unei realități profunde în care ambele particule

have predetermined states that are hidden from us.

au stări predeterminate ce sunt ascunse.

Supporters of orthodox quantum theory lead by Niels Bohr

Suporterii teoriei cuantice ortodoxe conduși de Niels Bohr

maintained that quantum states really are fundamentally indeterminate,

au susținut că stadiile cuantice sunt fundamental nedeterminate,

and entanglement allows the state of one particle

iar inseparabilitatea permite starea unei particule

to depend on that of its distant partner.

să depindă de cea a partenerului îndepărtat.

For 30 years, physics remained at an impasse,

Timp de 30 de ani fizica a fost într-un impas,

until John Bell figured out that the key to testing the EPR argument

până John Bell a realizat că soluția pentru testarea paradoxului EPR

was to look at cases involving different measurements on the two particles.

era verificarea cazurilor care implicau măsurători diferite ale particulelor.

The local hidden variable theories favored by Einstein, Podolsky and Rosen,

Teoriile variabile locale ascunse favorizate de Einstein, Podolsky și Rosen,

strictly limited how often you could get results like 1A or B0

limitează cât de des poți obține drept rezultat 1A sau B0,

because the outcomes would have to be defined in advanced.

deoarece rezultatele ar trebui definite în avans.

Bell showed that the purely quantum approach,

Bell a arătat că abordarea cuantică pură,

where the state is truly indeterminate until measured,

unde starea e cu adevărat nedeterminată până când se măsoară,

has different limits and predicts mixed measurement results

are limite diferite și prezice rezultate mixte,

that are impossible in the predetermined scenario.

care sunt imposibile într-un scenariu predeterminat.

Once Bell had worked out how to test the EPR argument,

Odată ce Bell a realizat cum să testeze paradoxul EPR,

physicists went out and did it.

fizicienii au făcut-o.

Beginning with John Clauster in the 70s and Alain Aspect in the early 80s,

Începând cu John Clauster în anii '70, și Alain Aspect în anii '80,

dozens of experiments have tested the EPR prediction,

zeci de experimente au testat paradoxul EPR,

and all have found the same thing:

și toate au ajuns la aceeași concluzie:

quantum mechanics is correct.

mecanica cuantică este corectă.

The correlations between the indeterminate states of entangled particles are real

Corelația dintre stările nedeterminate ale particulelor inseparabile sunt reale,

and cannot be explained by any deeper variable.

și nu pot fi explicate prin nicio variabilă mai profundă.

The EPR paper turned out to be wrong but brilliantly so.

Paradoxul EPR s-a dovedit a fi greșit, dar strălucit.

By leading physicists to think deeply about the foundations of quantum physics,

Îndrumând fizicienii să se gândească mai profund la bazele fizicii cuantice,

it led to further elaboration of the theory

a condus la elaborarea ulterioară a teoriei

and helped launch research into subjects like quantum information,

și ajutat cercetarea în domeniul cuanticii informaționale,

now a thriving field with the potential to develop computers of unparalleled power.

un domeniu înfloritor, cu potențialul de a dezvolta computere de mare putere.

Unfortunately, the randomness of the measured results

Din păcate rezultatele obținute la întâmplare

prevents science fiction scenarios,

previn scenariile science-fiction,

like using entangled particles to send messages faster than light.

ca folosirea particulelor pentru a trimite mesaje mai rapid decât lumina.

So relativity is safe, for now.

Deci relativitatea este sigură, deocamdată.

But the quantum universe is far stranger than Einstein wanted to believe.

Dar universul cuantic e mult mai ciudat decât voia Einstein să creadă .