Opisanie splątania kwantowego i to w sposób naprawdę zrozumiały dla laika, należy do najtrudniejszych wyzwań z jakimi może się zmierzyć popularyzator nauki. Tym chętniej wyczekiwałem na pracę, która wyjdzie spod ręki specjalisty w tej dziedzinie, Antona Zeilingera. Nazwisko profesora Uniwersytetu Wiedeńskiego powinno być znane każdej osobie zainteresowanej współczesną fizyką. Zespół austriackiego badacza dokonał w roku 1997 pionierskiego eksperymentu: kwantowej teleportacji z udziałem fotonów. Obecnie, niemal co roku poprawia kolejne rekordy i usprawnia model kwantowej “komunikacji”.


Polski tytuł pracy – Od splą­ta­nia cząstek do kwan­to­wej tele­por­ta­cji – nie ukazuje jej pełnej zawar­to­ści. Zeilin­ger roz­po­czyna bowiem znacznie wcze­śniej, od wywodów na temat natury światła, teorii względ­no­ści i oczy­wi­ście zasady nie­ozna­czo­no­ści. Tematy te zajmują mniej więcej jedną czwartą treści, ale nie mogło być inaczej. Jak wspo­mnia­łem, wytłu­ma­cze­nie efektu splą­ta­nia ama­to­rowi to zadanie co najmniej niełatwe; ale wyło­że­nie go komuś kom­plet­nie nie­za­zna­jo­mio­nemu z doko­na­niami Alberta Ein­ste­ina czy Wernera Heisen­berga, gra­ni­czy­łoby z nie­moż­li­wo­ścią. Dlatego też, czy­tel­nik wycze­ku­jący na temat właściwy, musi się uzbroić w cier­pli­wość.

W mię­dzy­cza­sie pozna­jemy dość spe­cy­ficzny styl autora. Profesor wyszedł z zało­że­nia, że najt­rud­niej­sze zagad­nie­nia naj­le­piej sfa­bu­la­ry­zować. W ten sposób na scenę wchodzą Alicja i Bob, dwójka pierw­szo­rocz­nych stu­den­tów fizyki, doktor John oraz wszech­wie­dzący prof. Kwan­tin­ger (wcie­le­nie samego autora?). Zeilin­ger dopuścił się tu jednak poważ­nego grzechu, który w moim prze­ko­na­niu może nie­któ­rych znie­chę­cić do lektury: książce brakuje spój­no­ści formy. Roz­działy “kon­wen­cjo­nalne” nijak nie przy­stają do tych fabu­la­ry­zo­wa­nych. Wygląda to zupełnie inaczej niż w Boskiej Cząstce, w której Lederman również bawił się formą, ale jed­no­cze­śnie wszystko zlepiał nie­po­wta­rzal­nym stylem i humorem. Podczas ciągłego czytania Od splą­ta­nia cząstek… możemy się czuć zwy­czaj­nie roz­ko­ja­rzeni, a nawet zmęczeni. Pomijam to, że przygody Alicji i Boba raczej nas nie roz­e­mo­cjo­nują  – choć oczy­wi­ście nie jest to naj­waż­niej­sze.


– A więc do labo­ra­to­rium Boba nie może dotrzeć żadna infor­ma­cja o tym, co ja zmie­rzy­łam. Zatem tego typu wyja­śnie­nie jest wyklu­czone. To bardzo intry­gu­jące!
Bob nie poddawał się jednak tak łatwo:
– Skąd wiadomo, że fak­tycz­nie tak jest? Nasze labo­ra­to­ria są położone nie­da­leko od siebie, więc jakaś infor­ma­cja o twoim pomiarze zdą­ży­łaby dotrzeć do moich urządzeń.
– Tak, w zasadzie w przy­padku waszego doświad­cze­nia mogłoby to być możliwe  – przerwał im John. – Jednak kilka lat temu Gregor Weihs wraz z kolegami prze­pro­wa­dził doświad­cze­nie, które defi­ni­tyw­nie wyklu­czyło taką moż­li­wość.


Na plus można zaliczyć Zeilin­ge­rowi krótkie roz­działy. W wielu pozy­cjach tego brakuje: autor rozwleka się na sto stron opisując wszystko od “A” do dajmy na to “P”, a gdy czy­tel­nik potrze­buje odnaleźć odpo­wiedź na kon­kretne pytanie, musi wszystko prze­glą­dać od początku. Recen­zo­wana praca zawiera 38 roz­dzia­łów, spośród których naj­krót­szy zajmuje ledwie dwie strony, a naj­dłuż­sze nie prze­kra­czają trzy­dzie­stu.

Sama treść spełniła moje ocze­ki­wa­nia. Kiedy już przej­dziemy wstępny kurs potrzeb­nych podstaw fizyki, zosta­jemy prze­pro­wa­dzeni za rękę przez tajem­ni­czy świat kwantów. Pozna­jemy paradoks Ein­ste­ina, Podol­skiego i Rosena, Johna Bella i jego nie­rów­no­ści, problemy poten­cjal­nej tele­por­ta­cji, kryp­to­gra­fii oraz współ­cze­sne trendy w bada­niach stanu splą­ta­nego. Autor dołożył wszel­kich starań aby każde zagad­nie­nie zapa­ko­wać w strawną formułę, w czym pomagają dokład­nie opisane ryciny oraz liczne dialogi między Alicją, Bobem i resztą boha­te­rów. Powoduje to czasem nad­mierną roz­wle­kłość, mogącą nieco znie­cier­pli­wić osoby bardziej obeznane z tematem, ale w moim prze­ko­na­niu to konieczna cena, jaką trzeba było zapłacić w zamian za dokładne i zro­zu­miałe wyło­że­nie nie­zmier­nie skom­pli­ko­wa­nych procesów fizycz­nych.

Od splą­ta­nia cząstek do kwan­to­wej tele­por­ta­cji to przy­zwo­ita pozycja, która praw­do­po­dob­nie trafi przede wszyst­kim w gusta począt­ku­ją­cych adeptów mecha­niki kwan­to­wej. Dzięki odpo­wied­niemu roz­ło­że­niu treści, amator może sku­tecz­nie poznać zdu­mie­wa­jące efekty stanu splą­ta­nego, bez wcze­śniej­szego sięgania do innych lektur czy rato­wa­nia się ency­klo­pe­dią. Osoby bardziej doświad­czone, może zain­te­re­so­wać sam rdzeń pracy Antona Zeilin­gera, czyli opowieść o aktu­al­nych doświad­cze­niach nad tele­por­ta­cją między fotonami, pro­wa­dzo­nych pod pięknym modrym Dunajem.

Info:
Autor: Anton Zeilinger;
Tytuł oryginału: Dance of the photons from Einstein to quantum teleportation;
Wydawnictwo: Prószyński i S‑ka;
Miejsce i rok wydania: Warszawa 2013;
Liczba stron: 336.