Вселенные: ступени бесконечностей

Физики ХХ и начала ХХI века разрешали ЭПР-парадокс утверждением, что частицы не могут оставаться в связанном состоянии, если одну из них «отнести» на достаточно большое расстояние от второй. Ведь только в идеальных условиях мысленного эксперимента две частицы можно разнести на любое расстояние так, чтобы они по пути не провзаимодействовали с множеством других частиц. А если система перестает быть связанной, то и парадокс не возникает — экспериментатор может как угодно изменять направление спина первого электрона, и это никак не отразится на направлении спина второго.

Мысленные эксперименты, однако, при всей их идеальности и часто практической невоспроизводимости, обладают тем свойством, что они выявляют основные законы и противоречия — фундаментальные законы и фундаментальные противоречия, которые необходимо интерпретировать и в которых необходимо разобраться в принципе, не ссылаясь на то, что технически такой мысленный эксперимент очень трудно или даже невозможно воспроизвести. ЭПР-парадокс ставил вопрос о том, какая из интерпретаций природы верна: квантовая физика или теория относительности, ибо одновременное их существование приводило, по мнению авторов, к неразрешимому противоречию.

Тем не менее Barrett (2009) и другие физики провели серию очень тонких (по тем временам) экспериментов, показавших, что частицы действительно остаются связанными (перепутанными), если разнести их на расстояние нескольких метров. Современный предел, при котором удалось сохранить запутанность частиц в системе, равен 1,5 миллиона километров — расстояние между лабораторией на Земле и автоматической станцией «LEHYD-9», находящейся в первой точке Лагранжа. Изменение состояния пар разнесенных протонов и мезонов было зарегистрировано одновременно в лаборатории и на АМС, и лишь через пять секунд (время, необходимое свету для прохождения расстояния в 1,5 миллиона километров) с Земли было получено подтверждение того, что эксперимент действительно удался.

Разумеется, при этом не возникает противоречий с теорией относительности, поскольку никакой реальный сигнал от первой части системы ко второй не передается. Однако вопрос остается открытым в случае, если в эксперименте участвует не пара или несколько частиц, а большой ансамбль, а изменению в лаборатории подвергается значительная часть этого ансамбля, причем таким образом, что это может быть интерпретировано, как передача информации. Например, имеется система из 2N частиц, полностью квантово запутанных, и часть этой системы, состоящая из N частиц, переносится на расстояние D от первоначальной локализации. После удаления части В экспериментатор подвергает часть А воздействию по программе, которая ему заранее не известна (как неизвестна и наблюдателю, находящемуся с частью В на расстоянии D) и которая изменяет состояние частиц в подсистеме А в такой последовательности, которая может быть интерпретирована как некое сообщение. Одновременно и в той же последовательности должны произойти соответствующие изменения в квантовом состоянии частиц, составляющих подсистему В. Нет возможности интерпретировать изменение подсистемы В как не несущее никакой информации, связанной с подсистемой А. Единственное, что необходимо сделать экспериментаторам А и В — изначально договориться о способе декодирования информации. В случае достаточно большого числа частиц может быть передано значительное количество информции, что свидетельствует о нарушении принципа относительности.

Sagrado, Mentzel & Goren (2021, 2024, 2025) показали, что вероятность декогеренции системы (прекращения состояния взаимной запутанности) при переносе подсистемы В — в результате квантовых взаимодействий с внешними системами — экспоненциально приближается к 1. На конкретных многочастичных системах и при конкретных физических условиях в космическом пространстве (с учетом таких тонких эффектов, как изменение состояния вакуума) показали, что системы действитеьно перестают быть запутанными, и, следовательно, ЭПР-парадокс наблюдаться не может — в полном соответствии с теорией относительности.

Однако Maxwell, Chang, Oden & Saburo (2026, 2027) показали, что, специально подобрав начальные и граничные условия эксперимента, нельзя исключить и наблюдение ЭПР-парадокса для больших квантовых запутанных систем. Именно в этих работах впервые была упомянута возможность наблюдения ЭПР-парадокса не в единственном альтерверсе, но в системе взаимодействующих альтерверсов.