Anton Zeilinger je austrijski kvantni fizičar koji je 2008. godine primio Inauguralnu medalju Isaaca Newtona s Instituta za fiziku za “svoj pionirski konceptualni i eksperimentalni doprinos osnovama kvantne fizike, koji je postao kamen temeljac za brzo razvijajuće polje kvantnih informacija” te je podijelio Nobelovu nagradu za fiziku 2022. Profesor je fizike na Univerzitetu u Beču i radi pri  Institute for Quantum Optics and Quantum Information IQOQI.

Ovaj razgovor načinjen je u martu 2020. pred proglašenje pandemije, prilikom gostovanja profesora Antona Zeilingera na Prirodno-matematičkom fakultetu u Sarajevu. 

 

Jedna od metafizičkih, filozofskih implikacija razmišljanja na temu fenomena kvantne fizike, jeste i to da se počnemo pitati da li je slučajnost zaista slučajnost. Einstein to nije htio prihvatiti, ali danas ovaj čudni kvantni svijet ne posmatramo kao deterministički nego kao probabilistički. Ipak – da li su probabilnost i slučajnost samo nešto što još ne možemo dokučiti, a da zapravo postoji neki red i determinizam?

Kada govorimo od probabilnosti, to je jedan bazičan koncept, koji naučna zajednica prihvata, a pod njim mislimo kako postoji slučajnost u individualnim događajima i ništa ne može objasniti slučajnost. Nalazim da je to jedan od najinteresantnijih fenomena nauke uopšte.

 

Da li se radi o tome da mi još uvijek ne razumijemo nešto, nemamo spoznaju nekog pravila, nečega dubljeg ili se zaista radi o slučajnosti?

Stari koncept slučajnosti je da je to neka informacija koja još uvijek nedostupna nama ili nam bar nije zamislivo kako ta informacija postoji. Za individualne kvantne događaje, ideja kako postoji objašnjenje, kako postoji dodatna informacija koja daje objašnjenje, danas je u kontrastu sa opservacijama.

 

Na ovo se jednostavno mora nadovezati i pitanje koja je Vaša omiljena interpretacija kvantne mehanike? Dakle – ne koja je interpretacija tačna, to se ne bih ni usudila pitati, nego koja se Vama najviše sviđa i najubjedljivija je po Vama?

Originalna kopenhagenška interpretacija je moja omiljena. Dobra interpretacija podrazumijeva korištenje što je moguće manje ili nikako suvišnih pretpostavki. Primjerice, ako pretpostavite da postoji neka čestica s njenim svojstvima, a bez načinjenih opservacija, to je primjer suvišne pretpostavke.

 

Mene su učili da se fenomeni kvantne mehanike tumače na nivou kvantnih čestica. Ipak, stalno nailazim na ljude i slučajeve koji pokušavaju neke stvari iz našeg makrokosmosa objasniti kvantnim fenomenima za koje su tek načuli. Još gore, pojedinci posuđuju termine iz jedne tako lijepe oblasti kao što je kvantna mehanika i od njih prave mambo-džambo, šarlatanizam. Recimo, primjer toga je kvantna medicina. Ili pokušavaju tumačiti telepatiju fenomenom prepletenih čestica. Koja je vaša reakcija na ovu pseudonauku?

Uh, jako je loše što se kvantna fizika tako zloupotrebljava. Stvar je vrlo jednostavna – kada nešto ne znate, upotrijebite termine iz kvantne fizike jer ni drugi ne razumiju kvantnu fiziku. Želim ovdje reći nešto važno, jer nemam priliku s ljudima često govoriti o tome: ponekad kada pričam s  ljudima, kažem kako je njihova slika, njihovo poimanje osnova kvantne teorije isuviše jednostavno, naivno. Ljudi su često iznenađeni kako je kvantna fizika čudna – čudnija je od svega onoga što mislite, zamišljate, čudnija je od telepatije. Jedan moj kolega je znao reći da, ako kažete da razumijete kvantnu mehaniku, to znači da imate kamenje u glavi.

 

Tako nešto je govorio i Feynman… Imate li neku posebnu metaforu, način objašnjavanja kojim biste laicima objasnili EPR paradoks (op. a.  Einstein–Podolsky–Rosen paradoks) i Bellovu teoremu? Kvantna prepletenost je interesantan fenomen da kada jedna čestica promijeni neko svojstvo, i druga ga promijeni, bez obzira koliko daleko bila – Einstein nikako nije volio ovu ideju jer bi to značilo da postoji nešto brže od svjetlosti u vakuumu, ali ipak je dokazano kako ovaj fenomen postoji. Da li u objašnjavanju ovog fenomena koristite nešto ljudima poznato, nešto slikovito, što bi onima koji nisu iz ove oblasti i nisu fizičari dalo neku sliku fenomena?

Možete ljudima kvantnu prepletenost pokušati objasniti pomoću priče o jednojajčanim blizancima. Oni su povezani, pravi blizanci dijele isti set gena, a „kvantno prepleteni jednojajčani blizanci“, kada ih posmatrate, nema razlike koja ih definiše. Oni mogu imati suprotna svojstva, a mogu imati ista, ali kao da su vezani nekom kvantnom pupčanom vrpcom, „kvantnim“ genima. Mogu imati ista kvantna svojstva, ali suprotnih smjerova. Recimo, možete imati blizance s istom bojom kose – oboje da imaju plavu kosu ili oboje crnu, ali u svijetu kvantne prepletenosti nema ništa što određuje zašto su oni baš plavi ili crnokosi, to je u potpunosti slučajno.

 

I najzanimljiviji dio svega – ljude, nažalost ne zanimaju često ovakvi fenomeni ili ih izvrću, ali uvijek pitaju “a kako će to koristiti čovječanstvu?”. Uvijek postoji ta ljudska potreba da se znanje iz bazične nauke stavi u aplikaciju i možemo to razumjeti.

Prilikom svojih predavanja nisam stekao takav utisak – ljudi su se jako interesovali za kvantnu mehaniku i ne nužno za to kakva je korist od nje. Međutim, svakako su interesantne aplikacije kvantne mehanike i osobina čestica, takve stvari bi mogle donijeti revoluciju za čovječanstvo. Dakle, jedna od aplikacija kvantnog fenomena stanja superpozicije bi bili kvantni kompjuteri, a druga kvantna kriptografija. Kako bi kvantna kriptografija funkcionisala? Ja bih mogao poslati Vama informaciju, a da niko drugi ne može provaliti naš komunikacijski kanal i otkriti informaciju, jer je potreban poseban ključ za dešifrovanje, koji imamo samo mi. To je budućnost, a ja sam veoma optimističan što se tiče budućnosti i stvari koje ona donosi, bez obzira na trenutnu situaciju, na pojavu pandemije. Smatram da je budućnost čovječanstva svijetla.

 

Pogledajte i dio iz Through the Wormhole s Morganom Freemanom kada profesor Zeilinger govori o kvantnoj fizici: