Квантовая запутанность — явление, при котором частицы связаны так, что состояние одной мгновенно определяет состояние другой, — обычно крайне хрупка. Любое вмешательство, например нагрев, разрывает эту связь. Но что, если само время наблюдателя ограничено? Именно такую ситуацию рассмотрели авторы работы: они поместили группы из трёх и более частиц в «причинный алмаз» — область пространства-времени, доступную для наблюдения за конечный отрезок времени.
У такого алмаза есть свой горизонт, подобный горизонту чёрной дыры, и он тоже рождает тепловое излучение (эффект Унру). Это тепло обычно разрушает запутанность. Однако расчёты показали неожиданное: для частиц материи — фермионов — в особом состоянии типа W (где связь распределена поровну между всеми) нагрев не ослабляет, а усиливает их общую неразделимость. Словно огонь, который не сжигает нить, а закаляет её.
Для бозонов (частиц света) тепло действует привычно разрушительно. Но фермионы оказались устойчивее: их запутанность лучше переживает ограничения причинного алмаза. Более того, состояние GHZ (где связь максимальна, но крайне уязвима) прочнее, чем W, и не зависит от числа частиц. Это значит, что для квантовой связи важны не только тип частиц, но и «узор» их соединения, и то, сколько времени есть у того, кто смотрит.
Эффект Унру, предсказанный в 1976 году, утверждает, что ускоряющийся наблюдатель видит вакуум как тёплую ванну из частиц. Для ускорения, которое испытывает стоящий на Земле человек, эта температура составляет примерно 10⁻²⁰ кельвина — холоднее, чем где-либо во Вселенной.
В романе «Контакт» Карла Сагана инопланетяне используют квантовую запутанность для мгновенной связи через всю Вселенную, не обращая внимания на горизонты и тепловые шумы.