Môžu kvantové počítače testovať slobodnú vôľu?

Nedávno sa objavili správy, že fyzici by mohli využiť kvantové počítače na testovanie, či máme slobodnú vôľu. Znie to ako sci-fi, no myšlienka je zaujímavá a stojí za bližšie preskúmanie. V tomto článku sa pozrieme na základy problému, čo hovorí kvantová fyzika o slobode voľby a prečo by práve kvantové počítače mohli byť kľúčom k riešeniu tejto starodávnej otázky.

Kvantové prepojenie: Základný kameň kvantových výpočtov a potenciálneho testovania slobodnej vôle

Sabine Hossenfelder, známa popularizátorka vedy, vo svojom videu vysvetľuje, že jadrom tejto témy je kvantové prepojenie – jav, ktorý dáva kvantovým počítačom ich silu. Prepojenie znamená, že dva častice sú navzájom prepojené takým spôsobom, že stav jedného okamžite ovplyvňuje stav druhého, bez ohľadu na vzdialenosť medzi nimi.

Hossenfelder poukazuje na to, že toto prepojenie je silnejšie, než by sme očakávali, keby sa častice správali ako klasické telá (napríklad gule biliard). Klasicky by mali definovanú polohu a rýchlosť. Kvantovo však nemajú definitívne vlastnosti, kým ich nezmeriavame.

Počet kvantových bitov na procesor.

Bellova veda a testovanie kvantového prepojenia

Testovanie týchto prepojení sa zakladá na Bellovej vede. Tá hovorí, že ak by častice boli len klasickými guľami, existuje horný limit na silu ich vzájomných korelácií. Kvantová mechanika však predpovedá, že tieto korelácie môžu byť silnejšie. Experimenty potvrdili, že kvantové korelácie sú skutočne silnejšie ako klasické, čím sa potvrdzuje platnosť kvantovej fyziky.

Superdeterminizmus a slobodná vôľa: Nový uhol pohľadu?

Tu vstupuje do hry superdeterminizmus – myšlienka, že aj samotné meranie ovplyvňuje častice. To znamená, že korelácie medzi prepojenými časticami môžu prichádzať z toho, ako sa experiment vykonáva, a nie len z kvantového prepojenia. Bell argumentoval, že ak by to tak bolo, experimentátor je v tom, čo môže merať, obmedzený.

Nový výskum naznačuje, že čím komplikovanejší je experiment (a teda čím viac prepojení sa vytvára), tým silnejšia musí byť superdeterministická sila, aby vysvetlila pozorované korelácie. A práve tu prichádzajú na rad kvantové počítače – tie dokážu vytvárať obrovské množstvo prepojení.

Kvantové počítače ako testovacia platforma?

Výskumníci navrhujú, že kvantové počítače by mohli byť použité na testovanie platnosti superdeterminizmu. Ak sa ukáže, že superdeterminizmus je skutočnosťou, mohlo by to mať hlboké dôsledky pre naše chápanie slobodnej vôle.

Hossenfelder však upozorňuje, že táto myšlienka má svoje obmedzenia. Prvým problémom je, že výskum sa zatiaľ nezaoberá konkrétnymi modelmi superdeterminizmu. Druhý problém je, že aj keby test preukázal superdeterminizmus, stále by to nepreukázalo, že nemáme slobodnú vôľu – len by to ukázalo, že naše činy sú viac obmedzené zákony fyziky, než si myslíme.

Kľúčové poznatky:

• Kvantové prepojenie: Dva častice sú navzájom prepojené a stav jedného okamžite ovplyvňuje stav druhého.
• Bellova veda: Testuje, či existujú limity na vzájomné korelácie medzi časticami.
• Superdeterminizmus: Korelácia môže prichádzať z toho, ako sa experiment vykonáva, a nie len z kvantového prepojenia.
• Kvantové počítače: Dokážu vytvárať obrovské množstvo prepojení a môžu byť použité na testovanie superdeterminizmu.

Záverečné úvahy: Slobodná vôľa v kvantovom svete?

Aj keď je myšlienka otestovania slobodnej vôle pomocou kvantových počítačov fascinujúca, je dôležité si uvedomiť jej obmedzenia. Fyzikálne zákony vždy kladú určité obmedzenia na to, čo môžeme robiť – a to bez ohľadu na to, či sa riadia klasickou alebo kvantovou mechanikou. Aj keby superdeterminizmus platil, stále by sme mali slobodu voľby v rámci týchto obmedzení.

Výskum v tejto oblasti je však cenný, pretože nás núti zamyslieť sa nad základnými otázkami o prírode reality a našom mieste v nej. Možno nám kvantové počítače pomôžu lepšie pochopiť zákony fyziky – a tým pádom aj sami seba.

Referencie:

• The Economist (spomenutý v videu)
• New Scientist (zdroj informácií o výskume)

Približne 102 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.51 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.