WEBVTT

00:00:07.630 --> 00:00:10.628
חשבו שאתם זורקים כדור ישר לאויר.

00:00:10.628 --> 00:00:13.852
האם אתם יכולים לצפות את התנועה
של הכדור אחרי שהוא עוזב את היד שלכם?

00:00:13.852 --> 00:00:15.176
ברור, זה קל.

00:00:15.176 --> 00:00:18.730
הכדור ינוע למעלה עד שיגיע
לנקודה הגבוהה ביותר,

00:00:18.730 --> 00:00:21.668
אז הוא ירד חזרה למטה וינחת שוב ביד שלכם.

00:00:21.668 --> 00:00:23.386
כמובן, זה מה שקורה,

00:00:23.386 --> 00:00:26.765
ואתם יודעים את זה מפני שהייתם
עדים לארועים כאלה אין ספור פעמים.

00:00:26.765 --> 00:00:31.417
צפיתם בפיזיקה של תופעות
יום יומיות כל חייכם.

00:00:31.417 --> 00:00:35.884
אבל נניח שנחקור שאלה על הפיזיקה של אטומים,

00:00:35.884 --> 00:00:37.950
כמו איך התנועה של אלקטרון

00:00:37.950 --> 00:00:40.906
סביב גלעין של אטום מימן נראית?

00:00:40.906 --> 00:00:45.045
האם נוכל לענות על השאלה הזו
בהתבסס על ניסיון עם פיזיקה יום יומית?

00:00:45.045 --> 00:00:46.872
בהחלט לא. למה?

00:00:46.872 --> 00:00:51.474
מפני שהפיזיקה ששולטת בהתנהגות
של מערכות בקנה מידה כזה קטן

00:00:51.474 --> 00:00:55.224
שונה מאוד מהפיזיקה
של אובייקטים מאקרוסקופיים

00:00:55.224 --> 00:00:57.690
שאתם רואים סביבכם כל זמן.

00:00:57.690 --> 00:00:59.703
העולם היום יומי שאתם מכירים ואוהבים

00:00:59.703 --> 00:01:03.702
מתנהג לפי חוקים של מכאניקה קלאסית.

00:01:03.702 --> 00:01:05.880
אבל מערכות בקנה מידה של אטומים

00:01:05.880 --> 00:01:09.870
מתנהגות לפי חוקים של מכאניקה קוואנטית.

00:01:09.870 --> 00:01:13.432
מסתבר שהעולם הקוואנטי
הזה הוא מקום מאוד מוזר.

00:01:13.432 --> 00:01:17.932
אילוסטרציה של המוזרות הקוואנטית
ניתנת בניסוי מחשבתי ידוע:

00:01:17.932 --> 00:01:20.090
החתול של שרודינגר.

00:01:20.090 --> 00:01:24.449
פיזיקאי, שלא ממש אוהב חתולים,
שם חתול בקופסה,

00:01:24.449 --> 00:01:30.148
יחד עם פצצה שיש לה 50% סיכוי
להתפוצץ אחרי שהמכסה נסגר.

00:01:30.148 --> 00:01:32.756
עד שאנחנו פותחים את המכסה, אין דרך לדעת

00:01:32.756 --> 00:01:35.281
אם הפצצה התפוצצה או לא,

00:01:35.281 --> 00:01:40.531
ולכן, אין דרך לדעת אם החתול חי או מת.

00:01:40.531 --> 00:01:43.834
בפיזיקה קוואנטית,
נוכל להגיד שלפני התצפית שלנו

00:01:43.834 --> 00:01:46.606
החתול היה במצב של סופרפוזיציה.

00:01:46.606 --> 00:01:51.656
הוא לא היה חי או מת
אלא ערוב של שתי האפשרויות,

00:01:51.656 --> 00:01:54.678
עם 50% סיכוי לכל אחת.

00:01:54.678 --> 00:01:58.842
אותו סוג של התרחשות קורה
למערכות פיזיקליות בקנה מידה קוואנטי,

00:01:58.842 --> 00:02:01.611
כמו אלקטרון שמקיף אטום מימן.

00:02:01.611 --> 00:02:04.186
האלקטרון לא באמת מקיף בכלל.

00:02:04.186 --> 00:02:07.144
הוא סוג של בכל מקום בחלל, באותו רגע,

00:02:07.144 --> 00:02:10.920
עם הסתברות גבוהה יותר
להיות במקומות מסויימים מאחרים,

00:02:10.920 --> 00:02:13.000
וזה רק אחרי שמדדנו את המיקום שלו

00:02:13.000 --> 00:02:15.876
שאנחנו יכולים להצביע על מיקומו באותו הרגע.

00:02:15.876 --> 00:02:18.971
מאוד דומה לאיך שלא ידענו אם החתול חי או מת

00:02:18.971 --> 00:02:20.831
עד שפתחנו את הקופסה.

00:02:20.831 --> 00:02:23.576
זה מביא אותנו לתופעה המוזרה והיפה

00:02:23.576 --> 00:02:25.871
של סיבוכיות קוואנטית.

00:02:25.871 --> 00:02:31.157
נניח שבמקום חתול אחד בקופסה,
יש לנו שני חתולים בשתי קופסאות שונות.

00:02:31.157 --> 00:02:34.820
אם נחזור על ניסוי החתול של שרודינגר
עם זוג החתולים הזה,

00:02:34.820 --> 00:02:38.780
התוצאה של הניסוי יכולה להיות
אחת מארבע אפשרויות.

00:02:38.780 --> 00:02:41.869
או ששני החתולים חיים, או ששניהם מתים,

00:02:41.869 --> 00:02:45.700
או שאחד יהיה חי והשני מת, או ההפך.

00:02:45.700 --> 00:02:49.117
המערכת של שני החתולים שוב
במצב של סופרפוזיציה,

00:02:49.117 --> 00:02:53.644
עם כל תוצאה בהסתברות של 25% במקום 50%.

00:02:53.644 --> 00:02:55.897
אבל הנה הדבר המגניב:

00:02:55.897 --> 00:02:58.508
המכאניקה הקוואנטית אומרת לנו שאפשר למחוק

00:02:58.508 --> 00:03:03.984
את התוצאות של שני החתולים החיים
ושני החתולים המתים מהסופרפוזיציה.

00:03:03.984 --> 00:03:06.819
במילים אחרות, יכולה להיות
מערכת של שני חתולים,

00:03:06.819 --> 00:03:12.502
כך שהתוצאה תמיד תהיה
חתול אחד חי וחתול אחד מת.

00:03:12.502 --> 00:03:17.395
המונח הטכני לזה הוא שמצב החתולים סבוך.

00:03:17.395 --> 00:03:21.022
אבל יש משהו ממש מדהים
בנוגע לסיבוכיות קוואנטית.

00:03:21.022 --> 00:03:25.011
אם אתם מכינים את המערכת
של שני החתולים בקופסאות במצב הסבוך,

00:03:25.011 --> 00:03:28.957
ואז מזיזים את הקופסאות
לקצוות שונים של היקום,

00:03:28.957 --> 00:03:32.752
התוצאה של הניסוי תמיד תהיה זהה.

00:03:32.752 --> 00:03:37.617
חתול אחד תמיד יצא חי, והאחר תמיד ימות,

00:03:37.617 --> 00:03:42.221
למרות שמי חי ומי מת לחלוטין לא קבוע

00:03:42.221 --> 00:03:44.609
לפני שנמדוד את התוצאה.

00:03:44.609 --> 00:03:46.196
איך זה אפשרי?

00:03:46.196 --> 00:03:49.647
איך זה שהמצב של חתולים
בצדדים שונים של היקום

00:03:49.647 --> 00:03:51.822
יכול להיות קשור בדרך זו?

00:03:51.822 --> 00:03:54.325
הם רחוקים מדי לתקשר אחד עם השני בזמן,

00:03:54.325 --> 00:03:57.526
אז איך שתי הפצצות תמיד קושרות

00:03:57.526 --> 00:04:00.350
שאחת מתפוצצת ואחת לא?

00:04:00.350 --> 00:04:01.496
אתם אולי חושבים,

00:04:01.496 --> 00:04:03.806
"זה רק קישקוש תאורתי.

00:04:03.806 --> 00:04:06.388
כזה דבר לא יכול לקרות בעולם האמיתי."

00:04:06.388 --> 00:04:08.923
אבל מסתבר שסיבוכיות קוואנטית

00:04:08.923 --> 00:04:12.157
אושרה בעולם האמיתי בניסויי מעבדה.

00:04:12.157 --> 00:04:15.794
שני חלקיקים תת אטומיים
סבוכים במצב סופרפוזיציה,

00:04:15.794 --> 00:04:19.663
שם אם אחד מסתובב לכיוון אחד
אז השני חייב להסתובב לכיוון אחר,

00:04:19.663 --> 00:04:22.450
יעשו בדיוק את זה, אפילו שאין דרך

00:04:22.450 --> 00:04:25.986
למידע לעבור מחלקיק אחד לאחר

00:04:25.986 --> 00:04:30.007
שיצביע לאיזה כיוון להסתובב
כדי לציית לחוקי הסיבוכיות.

00:04:30.007 --> 00:04:32.960
זה לא מפתיע שסיבוכיות היא הבסיס

00:04:32.960 --> 00:04:35.301
של מדע המידע הקוואנטי,

00:04:35.301 --> 00:04:39.486
תחום מחקר מתפתח של איך להשתמש
בחוקים של העולם הקוואנטי המוזר

00:04:39.486 --> 00:04:41.549
בעולם המאקרוסקופי שלנו,

00:04:41.549 --> 00:04:46.372
כמו בקריפטוגרפיה קוואנטית,כדי שמרגלים
יוכלו לשלוח הודעות מוצפנות אחד לשני,

00:04:46.372 --> 00:04:49.479
או מחשוב קוואנטי, לפיצוח קודים סודיים.

00:04:49.479 --> 00:04:53.743
פיזיקה יום יומית אולי מתחילה להראות
מעט יותר כמו העולם הקוואנטי המוזר.

00:04:53.743 --> 00:04:56.992
טלפורטציה קוואנטית אולי אפילו תתפתח כל כך,

00:04:56.992 --> 00:05:00.323
שיום אחד החתול שלכם
יברח לגלקסיה בטוחה יותר,

00:05:00.323 --> 00:05:03.169
שם אין פיזיקאים וקופסאות.