2026. február 20-án, pénteken este 8 órakor a Díszteremben Zaránd Gergely fizikus (MTA, BME rektorhelyettes) Einstein legnagyobb tévedése címmel tart előadást.

A kvantummechanika talán legmegdöbbentőbb jóslata egy furcsa távolhatás. Ugyan Einstein a kvantummechanikában elért eredményeiért kapott Nobel-díjat, de nem tudta ezt a távolhatást elfogadni… Ezért a kvantumelméletet nem gondolta „teljesnek”. Szerencsére nem volt igaza. Ma ezért létezik kvantumtechnológia. Erről szól az előadás, de arra is kitérünk, hogy létezik-e rend egy kvantumkönyvtárban, és hogy ennek mi köze Neumann Jánoshoz, illetve hogy milyen a kvantumos „itt a piros, hol a piros”.

Az előadás, az MTA Alumni program keretében valósul meg.

Minden érdeklődőt szeretettel hívunk és várunk!

Az előadásról készült felvétel itt tekinthető meg.

—————————————————————————————–

Az előadás rövid összefoglalója pedig alább olvasható:

Zaránd Gergely előadásának központi témája az a kérdés, hogy mi tekinthető Einstein „legnagyobb tévedésének”, és hogyan vezetett ez a tévedés a modern kvantumtechnológia megszületéséhez. Az előadás egyszerre filozófiai és fizikai jellegű: az okság, az idő és a valóság természetét vizsgálja, miközben bemutatja a kvantummechanika egyik legfurcsább jelenségét, az összefonódást.

A bevezetőben egy gondolatkísérletként előadott „gyilkossági történet” segít megérteni a relativitáselmélet egyik alapelvét: azt, hogy az információ nem terjedhet gyorsabban a fénysebességnél. Einstein szerint ez az egyik legfontosabb fizikai korlát. A példában egy látszólag lehetetlen alibivel rendelkező személy mégis elkövetheti a gyilkosságot egy távoli vezérlésű eszköz segítségével, mert a jel eljutása a fénysebesség miatt elég gyors. Ez rávilágít arra, hogy a klasszikus, hétköznapi gondolkodás gyakran nem veszi figyelembe a fizika alapvető törvényeit.

Einstein relativitáselmélete radikálisan átalakította az időről és térről alkotott képünket. Az egyik legfontosabb állítása, hogy nincs objektív, mindenki számára azonos idő: az idő és a távolság a megfigyelőtől függ. Ugyanakkor az oksági kapcsolatok – azaz hogy mi okozhat mit – megmaradnak, és ezt a „fénykúp” fogalma írja le. Csak azok az események lehetnek ok-okozati kapcsolatban, amelyek a fénykúpon belül helyezkednek el. Ez biztosítja, hogy a fizika törvényei minden megfigyelő számára következetesek maradjanak.

Einstein azonban nem tudta elfogadni a kvantummechanika bizonyos következményeit. Bár Nobel-díjat kvantummechanikai munkájáért kapott, maga az elmélet több ponton is zavarta. Különösen az úgynevezett Einstein–Podolsky–Rosen (EPR) paradoxon mutat rá erre. Ez azt állítja, hogy ha két részecske kvantummechanikailag összefonódik, akkor az egyik állapotának megváltoztatása azonnal befolyásolja a másikat, függetlenül a köztük lévő távolságtól. Ez ellentmondani látszik a relativitáselméletnek, hiszen úgy tűnik, mintha az információ gyorsabban terjedne a fénynél.

A jelenség szemléltetésére az előadás az „orosz rulett” példáját használja. Klasszikus esetben már a dobozok szétosztásakor eldől, kinél van a golyó. Kvantummechanikai esetben viszont a golyó állapota csak a megfigyelés pillanatában dől el. Ez azt jelenti, hogy a valóság bizonyos értelemben nem meghatározott addig, amíg meg nem mérjük. Ez az elképzelés mélyen ellentmond a klasszikus fizikai intuícióknak.

Hosszú ideig nem lehetett eldönteni, hogy Einsteinnek vagy a kvantummechanikának van-e igaza. Ezt végül John Bell munkája oldotta meg, aki olyan kísérleti feltételeket írt le, amelyekkel eldönthető a kérdés. A későbbi kísérletek – amelyekért 2022-ben Nobel-díjat is adtak – egyértelműen kimutatták, hogy a kvantummechanika jóslatai helyesek. Az összefonódás valós jelenség, még ha nehezen is értelmezhető.

Az előadás kitér Neumann János szerepére is, aki alapvető hozzájárulást tett a kvantummechanika matematikai megalapozásához. Ő vezette be például a sűrűségmátrix és az entrópia fogalmát a kvantumrendszerek leírására. A Neumann-entrópia a rendezetlenség mértékét adja meg, és fontos eszközzé vált az összefonódás és az információ vizsgálatában. Egy különösen érdekes következmény, hogy egy teljes rendszer lehet tökéletesen rendezett, miközben részei külön-külön teljesen rendezetlennek tűnnek – ez az összefonódás egyik furcsa következménye.

Az összefonódás felismerése nemcsak elméleti jelentőségű, hanem technológiai forradalmat is elindított. A kvantumtechnológia – beleértve a kvantumszámítógépeket, kvantumkommunikációt és kvantumszenzorokat – mind ezen a jelenségen alapul. A kvantumszámítógépek például képesek lehetnek olyan problémák megoldására, amelyek a klasszikus számítógépek számára elérhetetlenek.

Az előadás végén a szerző bemutatja a kvantumszámítógépek működésének alapjait is. Ezek gyakran szupravezető rendszereken alapulnak, amelyekben a kvantumbitek (qubitek) speciális fizikai állapotokként jelennek meg. Ezeket programozni is lehet, és már ma is hozzáférhetők bizonyos rendszerek kutatási célokra.

Összességében az előadás fő tanulsága az, hogy Einstein „tévedése” valójában termékenynek bizonyult: rámutatott a kvantummechanika mély problémáira, amelyek vizsgálata végül új fizikai és technológiai korszakot nyitott. A kvantumösszefonódás, amelyet Einstein elfogadhatatlannak tartott, ma a legmodernebb technológiák egyik alapköve.

Ezúton is gratulálunk Zaránd Gergely Széchenyi-díjához, amelyet az előadás után egy hónappal kapott!