Względność przyczynowości

W superpozycji kwantowej obiekt może być w dwóch niekompatybilnych stanach w tym samym czasie, co jest znakomicie zilustrowane przez  martwego-i-żywego kota Schrödingera. Najnowsze badania wykazały, że jest możliwe, aby mieć superpozycję nie tylko niezgodnych stanów, ale także niezgodnych zdarzeń. Często myślimy o zdarzeniach, jako występujących w określonym porządku chronologicznym: zdarzenie A powoduje zdarzenie B, lub odwrotnie. Jednak w pewnych procesach kwantowych zdarzenia mogą nie zaistnieć w jednym określonym porządku, mianowicie oba występują w tym samym czasie. Zjawisko to nazywane jest "przyczynową nierozdzielnością”.

"W codziennym życiu, jesteśmy przyzwyczajeni do przeżywania, iż jedno zawsze dzieje się po drugim, efekty po ich przyczynach," Mateus Araújo z Uniwersytetu w Wiedniu oraz Instytutu Optyki Kwantowej i Informacji Kwantowej w Wiedniu, Austria, powiedział: "Więc to jest trochę niepokojące, aby uświadomić sobie, że w głębi duszy Natura nie działa w ten sposób, że wszystko może się zdarzyć bez określonego porządku przyczynowego, gdzie nie możemy powiedzieć, co jest przyczyną, a co skutkiem."

Do tej pory przyczynowa nierozdzielność była analizowana tylko w bardzo abstrakcyjny sposób, bez wyraźnego interpretacji fizycznej. Ale w nowym artykule opublikowanym w New Journal of Physics, Araújo i współautorzy opisali przykład fizycznego procesu kwantowego, który pokazuje to zjawisko.

"Teoria kwantowa wstrząsnęła naszą wiedzą o rzeczywistości, informując nas, że systemy fizyczne mogą nie mieć określonych właściwości i mogą być w superpozycji niekompatybilnych stanów. Na przykład, biedny kot może być zarówno żywy i martwy jednocześnie. Teraz okazuje się, że nie tylko właściwości fizyczne, ale także związki przyczynowe (lub zdarzenia przyczynowe) same w sobie mogą być nieokreślone.

Fakt, że teoria kwantowa pozwala również na przyczynową nierozdzielność wydarzeń otwiera nowe możliwości; przykładem takiego zadania, wcześniej proponowanego przez fizyka Giulio Chiribella, jest określenie, czy kolejność działań warunkuje różny wynik w efekcie .

Procesy od A do B i od B do A przebiegają symultanicznie i ich rezultaty zawarte są w superpozycji efektów, co samo w sobie stanowi rozwiązanie problemu.