összefonódás

Az összefonódás (angolul entanglement) kvantummechanikai jelenség, amely egy összetett rendszer részei között olyan állapotot jelöl, amelyet nem lehet helyi állapotok szorzataként leírni. Ha a teljes rendszer állapota nem factorizálható a részek állapotainak szorzataként, akkor a részek között kvantum-korrélációk alakulnak ki, amelyeket a klasszikus értelemben vett lokális rejtett változókkal sem lehet magyarázni. Ezeket az állapotokat gyakran Schmidt-leírással vagy összefonódott állapotokkal jellemzik.

Historikus háttér: az összefonódás fogalmát az EPR-paradoxon és Schrödinger híres megjegyzései hozták a kvantumfizika középpontjába. Kísérletekben a részecskék közötti korrelációkat igazolták, és Bell-egyenlőtlenségek segítségével vizsgálták, hogy a lokális rejtett változók mennyire elégségesek-e. A zárási problémákat kiküszöbölő kísérletek megerősítették, hogy a kvantum-korréliók valóban megfigyelhetők.

Fizikai megnyilvánulás és korlátok: az összefonódott állapotban a részek mérési eredményei olyan kapcsolatok szerint adódnak, amelyek a klasszikus leírást túllépik. Fontos megjegyezni, hogy az összefonódás nem teszi lehetővé a gyors üzenetküldést vagy a kommunikációt a fénysebességnél gyorsabban.

Alkalmazások: kvantum teleportálás, szuperdense kódolás, kvantum kulcskiosztás (QKD) és más kvantuminformációs protokollok megvalósítását teszik lehetővé.

Detektálás és mérés: bipartit állapotokra a Schmidt-dekompozíció, a koncurrencia és a negativitás ismert entanglement-mutatók. A Peres–Horodecki (PPT) feltétel is használható a entanglement kimutatására.

Jelentés: az összefonódás a kvantumelmélet egyik alapfogalma, amely alapvető szerepet játszik a kvantuminformatika és a kapcsolódó technológiák fejlődésében.