Czytaj dalej

“Państwo środka uzyskało właśnie technologię, dzięki której może się komunikować nawet w kosmosie z prędkością wyższą, niż prędkość światła”. Taką rewelację zaserwował czytelnikom jeden z czołowych polskich portali. A mnie trafia szlag.

Tuzin osób, w tym czy­tel­ni­ków oraz innych blogerów, pode­słało mi link do piąt­ko­wego artykułu Chiń­czycy prze­go­nili świat, opu­bli­ko­wa­nego przez Wir­tu­alną Polskę. Chciwie rzuciłem się do czytania, lecz nim minąłem wstęp, już się we mnie zago­to­wało. Oto redaktor zasu­ge­ro­wał na samym początku tekstu, że Chiń­czycy osią­gnęli rzecz nie­praw­do­po­dobną: nauczyli się prze­sy­łać infor­ma­cję z pręd­ko­ścią nad­świetlną. Dokład­nie użył słów: “tech­no­lo­gia, dzięki której można się komu­ni­ko­wać nawet w kosmosie z pręd­ko­ścią wyższą, niż prędkość światła”. Naprawdę nieźle. Skon­stru­owany przez Azjatów satelita zno­kau­to­wałby tym samym szcze­gólną teorię względ­no­ści oraz zasady mecha­niki kwan­to­wej, jednym ciosem! 

Problem polega na tym tym, że autor tę infor­ma­cję zmyślił. Naj­wy­raź­niej uznał za stosowne pod­ko­lo­ry­zo­wać newsa mówią­cego o zupełnie innym mecha­ni­zmie.

splatanie2

Ale zanim doj­dziemy do tego nad czym naprawdę pracują Chiń­czycy, wytłu­maczmy sobie dlaczego pan redaktor, dla dobra wszyst­kich, nigdy więcej nie powinien dotykać kla­wia­tury. Oczy­wi­ście myśląc o hiper­szyb­kiej, czy nawet natych­mia­sto­wej komu­ni­ka­cji, od razu przy­cho­dzi nam do głowy słynny eks­pe­ry­ment EPR i kwestia stanu splą­ta­nego. To nie­sa­mo­wite zjawisko wynika z tzw. nie­lo­kal­no­ści. Dwie splątane cząstki pozo­stają ze sobą cał­ko­wi­cie związane, kom­plet­nie igno­ru­jąc taki szczegół jak cza­so­prze­strzeń. Zmiana stanu fotonu A, pociąga zmianę fotonu B od razu, bez żadnej zwłoki, nie­za­leż­nie od dzie­lą­cych je odle­gło­ści (szersze opra­co­wa­nie tematu znaj­dzie­cie tutaj).

Jednakże, choć splą­ta­nie pozo­staje feno­me­nem i zapewne przy­nie­sie nam wiele dobrego, nie nadaje się do komu­ni­ka­cji. Dlaczego? Wyobraźmy sobie, że posia­damy labo­ra­to­rium na Marsie, a w nim foton A sko­re­lo­wany z fotonem B obecnym na Ziemi. Jeśli jeden z nich ma pola­ry­za­cję pionową, to natych­miast dowia­du­jemy się o prze­ciw­staw­nej pola­ry­za­cji drugiego. Bardzo atrak­cyjna wła­ści­wość, ale skrywa wsty­dliwą tajem­nicę. Każda z cząstek, a nawet każdy obiekt należący do mikro­świata, podlega regułom kwan­to­wym. W tym przy­padku, naj­bar­dziej inte­re­suje nas fakt, pozo­sta­wa­nia fotonów w stanie super­po­zy­cji. Niczym kot Schrödin­gera, kwant światła stanowi efe­me­ryczną hybrydę obu stanów jed­no­cze­śnie. Foton A przy­bie­rze zatem kon­kretną pola­ry­za­cję dopiero w momencie pomiaru. Otwie­ramy pudełko i stwier­dzamy – “O, pola­ry­za­cja pozioma!” – wiedząc już, że foton na Czer­wo­nej planecie właśnie wybrał odwrotną, pola­ry­za­cję pionową.

Zapewne dostrze­gli­ście już man­ka­ment tego zjawiska. Prze­słana “infor­ma­cja” ma cha­rak­ter losowy, a zatem nie można za jej sprawą prze­my­cić żadnej uży­tecz­nej treści. Nie ste­ru­jemy stanami kwan­to­wymi, potra­fimy jedynie dokonać pomiaru, redu­ku­jąc stan obu cząstek do kon­kret­nych postaci. Nawiasem mówiąc, to bardzo natu­ralny mecha­nizm. Poten­cjalne prze­sy­ła­nie wia­do­mo­ści z pręd­ko­ściami nad­świetl­nymi, ozna­cza­łoby de facto słanie ich w prze­szłość, co z kolei spro­wa­dzi­łoby na nas masę para­dok­sów.

Chiń­czycy oczy­wi­ście nie pró­bo­wali postawić fizyki teo­re­tycz­nej na głowie. Ich kon­struk­cja dotyczy zasto­so­wa­nia mecha­niki kwan­to­wej w zupełnie innym celu. Mia­no­wi­cie posta­wili oni kolejny kroczek, do opa­no­wa­nia nowa­tor­skiej tech­no­lo­gii szy­fro­wa­nia kanału komu­ni­ka­cyj­nego. W kla­sycz­nej kryp­to­gra­fii obie strony posia­dają klucz pozwa­la­jący im na przy­po­rząd­ko­wa­nie poszcze­gól­nym znakom oznaczeń i odczy­ta­nie prze­sy­ła­nej wia­do­mo­ści. Sam szyfr może być bardzo skom­pli­ko­wany, ale super­kom­pu­ter z odpo­wied­nią ilością czasu w końcu znajdzie sposób na złamanie kodu.

kryptografia

Pio­nie­rzy kryp­to­gra­fii kwan­to­wej (notabene, pierwsze przy­miarki do niej pojawiły się już w latach 80.) dostrze­gli, że splą­ta­nie może nam umoż­li­wić abso­lut­nie bez­pieczną komu­ni­ka­cję. Klucz potrzebny do odszy­fro­wa­nia treści tajnej depeszy będzie prze­sy­łany między stronami z wyko­rzy­sta­niem splą­ta­nych cząstek. Załóżmy, że z pro­to­kołu korzysta bank i my jako klienci. Placówka wysyła do nas serię fotonów. My je prze­chwy­cimy – nie zagłę­bia­jąc się w szcze­góły tech­niczne – dzięki apa­ra­tu­rze, którą wcze­śniej należy ska­li­bro­wać. Znajdą się w niej spe­cjalne krysz­tały odbie­ra­jące, zależnie od naszego usta­wie­nia, jedynie fotony spo­la­ry­zo­wane ukośnie (45° i ‑45°) lub jedynie proste (0° i 90°). Oznacza to, że zarówno pola­ry­za­cją fotonów jak i tym, jak ustawimy poszcze­gólne krysz­tały, osta­tecz­nie rządzi cał­ko­wity przy­pa­dek. 

Sam fakt ode­bra­nia fotonów i poddania ich pomiarom, nic nam jeszcze nie daje. Mając wyniki musimy się skon­tak­to­wać (jakim­kol­wiek kla­sycz­nym sposobem) z bankiem i powie­dzieć mu jak zde­cy­do­wa­li­śmy się ustawić naszą apa­ra­turę przy każdym pomiarze. Oni infor­mują nas, które z ustawień były zgodne, a które należy wyeli­mi­no­wać. Dopiero ten komplet danych będzie stanowił klucz. Gdyby przy­pad­kiem jakiś łap­ser­dak próbował wykazać się sprytem i zaczął chwytać “w locie” prze­ka­zy­wane fotony, spraw­dzać ich stan i puszczać dalej – na pewno się o tym dowiemy. Osoba trzecia dokona aktu obser­wa­cji, a zatem od razu zmieni stan pod­glą­da­nej cząstki wszystko psując. Pola­ry­za­cja kwantu światła po prze­pusz­cze­niu przez kryształ ulega “prze­krę­ce­niu”, zaś splą­ta­nie zostaje zerwane. Jeśli po zadzwo­nie­niu do banku dowiemy się, że np. ich foton nr 3 miał pola­ry­za­cję 90°, nasz kryształ był usta­wiony odpo­wied­nio, a jednak odebrany foton zamiast pola­ry­za­cji 0° posiada pola­ry­za­cję 45° – pod­no­simy alarm – ktoś na pewno zakłócił komu­ni­ka­cję.

Zdaję sobie sprawę, że to pie­kiel­nie skom­pli­ko­wane zagad­nie­nie, nie­moż­liwe do stresz­cze­nia w dwóch aka­pi­tach (żądnych wiedzy zachęcam do zer­k­nię­cia na , całkiem zgrabną pre­zen­ta­cję). Mam tylko nadzieję, że uchwy­ci­li­ście z grubsza istotę rzeczy oraz zauwa­ży­li­ście, iż owa kwantowa dys­try­bu­cja klucza, w żaden sposób nie służy przy­śpie­sze­niu komu­ni­ka­cji. A już na pewno, nie prze­sy­ła­niu wia­do­mo­ści z pręd­ko­ścią nad­świetlną.

Zabawny jest fakt, że lwia część artykułu traktuje właśnie o kwan­to­wej kryp­to­gra­fii. Jednak tego, że lead tekstu ma się więc nijak do jego treści, nie wolno trak­to­wać jako oko­licz­no­ści łago­dzą­cej. Nie w stosunku do ogól­no­pol­skiego serwisu, którego 3/4 użyt­kow­ni­ków po prostu skacze po nagłów­kach, przy­swa­ja­jąc jedynie to co wytłusz­czone i kolorowe. I nie mówię tu tylko o wąsatych Janu­szach, którzy nie odróż­niają kota Schrödin­gera od psa Pawłowa. Ku mojemu roz­cza­ro­wa­niu bzdurę z WP pod­lin­ko­wał na swoim fan­pej­dżu portal… Racjonalista.pl. 

irracjonalista
Screen dzięki uprzej­mo­ści ToTylkoTeoria.pl

Zwróćmy uwagę na to, że to kwestia szy­fro­wa­nia została tu potrak­to­wana pobocz­nie: “Do tego, nie da się pod­słu­chać (…) danych”. Dla laika komu­ni­kat jest jasny. Wir­tu­alna Polska i Racjo­na­li­sta ogłosiły przełom w fizyce i nastanie ery natych­mia­sto­wej komu­ni­ka­cji. Ser­wi­sowi należy się pochwała za to, że osta­tecz­nie usunął kon­tro­wer­syjne zdanie (pod naci­skiem komen­tu­ją­cych), lecz link do artykułu pozo­sta­wiono. 

Tak czy inaczej, kolejna fałszywa sensacja poszła w świat, mie­sza­jąc ludziom w głowach. Nim kto­kol­wiek się zorien­to­wał, news zalaj­ko­wało kilkaset osób, a kolejne dzie­siątki udo­stęp­niło. Więcej niż cho­ciażby któ­ry­kol­wiek z wpisów na Kwantowo. Smutne to. Jeden ruch sie­cio­wego giganta i żmudna praca garstki popu­la­ry­za­to­rów, staje się w istocie pracą syzyfową.

A poza tym uważam, że wielkie portale należy znisz­czyć.

Autor
Adam Adamczyk

Adam Adamczyk

Naukowy totalitarysta. Jeśli nie chcesz aby wpadli do Ciebie naukowi bojówkarze, zostaw komentarz.