Schrödingerova kočka. Pixabay License. Volné pro komerční užití

Rozpad reality a pozorování: další kvantový paradox zachází hodně daleko

Může umělá inteligence na kvantovém počítači řešit problém vztahu fyzikálního světa a vědomí?

Nový experiment má dokazovat, že naše intuitivní představy o okolním světě, nebo alespoň kvantovém mikrosvětě, musejí být špatně. Přesněji řešení, mezinárodní tým včetně vědců z australské Griffith University v Nature Physics dospívá k závěru, že alespoň jeden z následujících předpokladů musí být chybný:
Za prvé, měřením zaznamenáváme jedinou (jedinečnou) událost ve světě (tj. neměříme např. současně něco v paralelních vesmírech, z nichž v každém bychom zaznamenali odlišný výsledek apod.)
Druhý předpoklad, nastavení experimentu můžeme zvolit svobodně, nebo alespoň statisticky náhodně.
A za třetí, jakmile bude toto nastavení experimentu provedeno, jeho vliv se nemůže šířit rychleji než světlo (lokalita vs. nelokalita atp.).
Všechno současně platit nemůže. Stačí, aby kvantový systém (systém vykazující kvantové chování) byl tak rozsáhlý, aby zahrnul i pozorovatele.
Kromě samotné matematické konstrukce se tvrzení podařilo dokázat i experimentálně/statisticky, a to sice měřením na provázaných fotonech (poznámka PH: Nejspíš nějak podobně, jako Aspectovy experimenty dokázaly Bellovy nerovnosti). Uspořádání experimentu je komplikované. Tak, jak byl proveden, nebyl jeho součástí přímo vědomý pozorovatel, ale tuto roli sehrál další kvantový systém. S člověkem provést takový experiment je zcela nereálné. Autoři studie ale uvádějí, že výhledově by „pozorovatelem“ mohl být např. systém umělé inteligence spuštěný na kvantovém počítači. Mohlo by se ukázat, že u takto velkých systémů už budou výsledky odlišné. Zajímavé na tom je i to, že by to znamenalo, kvantové počítače dokáží nejenom řešit výpočetně náročné úlohy, ale zprostředkovaně i přímo filozofické otázky o povaze fyzického a duševního světa a vztahu mezi nimi. Ale ať tak či tak, ani tento experiment se ale asi hned tak zrealizovat nepodaří.
Tolik tisková zpráva Griffith University. Jeden z autorů výzkumu, Eric Cavalcanti, se o problému dále rozepsal pro vědecko-popularizační web The Conversation. Nejprve klade klasickou otázku, jaký zvuk vydá padající strom v lese bez pozorovatele. A pak tvrdí: „Ale dokonce ani když ten zvuk někdo slyší, neznamená to k nějakému pádu stromu došlo.“ Podle něj jde o vůbec nejsilnější dosud zkonstruovaný kvantový paradox v tom smyslu, nakolik odporuje našim představám o realitě. Techniky: má se především jednat o další stupeň od paradoxu tzv. Wignerova přítele, což je zase rozšíření nejznámějšího kvantového paradoxu se Schrödingerovou kočkou.
Viz také: Wignerův přítel – myšlenkový experiment z kvantové mechaniky demonstrován v praxi

Podle Cavalcantiho jsou možná vysvětlení následující:
– existuje nějaká horní hranice, od kdy kvantová fyzika přestává fungovat (limit, na který vlnová funkce kolabuje automaticky); ale tomu nic zatím nenasvědčuje, respektive příslušný limit se nám daří různě posouvat
– možnosti „akce na dálku“, přenos informace nekonečnou rychlostí, jevy odporující teorii relativity
– determinismus, superdeterminismus; nemůžeme si zvolit, jak provedeme experiment (někdy ve spojení s konceptem tzv. zpětné kauzality)
– dovést teorii relativity ještě dál; nejenže různí pozorovatelé vidí jednu událost různě, ale vůbec nedošlo k jediné události; v této souvislosti se zmiňuje tzv. relační kvantová mechanika, interpretace mnoha světů nebo tzv. Qbism (kvantové bayseiánství, též jedna z interpretací kvantové fyziky). To neznamená, že by si pozorovatelé mohli vybírat mezi různými realitami. A pokud spolu pozorovatelé komunikují, jejich reality se „zapletou“, a měly by nějak korespondovat.

Kok-Wei Bong et al. A strong no-go theorem on the Wigner’s friend paradox, Nature Physics (2020). DOI: 10.1038/s41567-020-0990-x
Zdroj: Griffith University/The Conversation/Phys.org

Poznámky PH:
Další okruh otázek: Při použití programu umělé inteligence v roli pozorovatele by mohlo hrát i roli to, zda tento systém má „vědomí“ (viz i představy, podle nichž nastává kolaps vlnové funkce opravdu až při vědomém zpracování informace, i když si to myslí málokdo). Prováděl by počítač/program AI i nastavení experimentu? (Zde zase otázka po jeho „svobodné vůli“.)
Ad „zapletení“ reality, když spolu pozorovatelé komunikují. To zase trochu připomíná paradox při pádu do černé díry (v češtině na toto téma viz např. Leonard Susskind: Válka o černé díry). Padající pozorovatel přežije (tedy za speciálních okolností), z pohledu vnějšího pozorovatele je u horizontu událostí usmažen zářením. Nevadí to, protože se oba pozorovatelé nemohou setkat a své navzájem si odporující pozorování si porovnat (ani když vnější pozorovatel skočí poté do černé díry, tak už údajně nemůže zachytit toho, kdo přes horizont před ním).

Rekord: kryoelektronová mikroskopie zobrazila jednotlivé atomy vodíku v proteinu

Pomocí kryoelektronové mikroskopie se vědcům podařilo zobrazit molekulu proteinu apoferritinu v rozlišení 1,25 angstromů (angstrom …

2 komentáře

  1. https://arxiv.org/pdf/1907.05607.pdf
    Samozřejmě, klasicky neplatí druhý předpoklad (klasicky je to [super]determinismus). Interakce „šahají“ do nekonečna, takže žádné neovlivnění (náhodnost/svobodná vůle) neexistuje.
    Opět se ukazuje, že verze klasické interpretace je možná i v mikrosvětě.
    platí 1 – nejsou paralelní světy/stavy
    neplatí 2 – je determinismus (neplatí „no-superdeterminism“)
    platí 3 – maximální rychlost šíření je rychlost světla

  2. Pavel Houser

    take zastavam neexistenci svobodne vule, ale z trochu jinych duvodu nez kvuli kvantove fyzice. „samozrejme“ to ale asi neni, to by na tom panovala shoda…

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close