Comments 11
Итак, кот мёртв или жив? Мы не можем этого знать, пока не поднимем крышку коробки и не посмотрим. Если мы будем придерживаться квантовой теории, распространённой на кота, то, предположительно, в момент, когда мы поднимаем крышку, волновая функция «коллапсирует», и мы обнаруживаем, что кот жив или мёртв.
В эксперименте с котом есть большой изъян, делающий его бессмысленным. Мертв кот или жив, зависит от того была ли разбита капсула с ядом. Сама капсула с ядом это макрообъект, получающий кинетическую энергию от молотка. Молоток приводится в движение механизмом, который срабатывает от детектора ионизирующей частицы.
То есть между волновой функцией радиоактивного распада, и котом, находится длинная цепочка наблюдателей. И эти наблюдатели многократно схлопнут волновую функцию еще до того как кот нюхнет вещества. Не говоря о том, что электромеханическая система разбивания капсулы производит много информации, в виде механических вибраций и электромагнитного излучения, подключая сторонних наблюдателей.
Хорошо, но можем ли мы хотя бы предсказать судьбу кота, прежде чем поднять крышку? Квантовая теория говорит: нет, не можем.
Другие теории говорят что можем. Потому что нельзя изолировать гравитационное взаимодействие между механизмом внутри коробки и внешним миром. Любое изменение конфигурации механизма внутри коробки, приведет к изменению его гравитационной конфигурации. Это изменение ничтожно, но оно отлично от нуля. Чтобы сделать его нулевым, нужно уменьшить размер механизма до размера частицы, или удалить коробку на очень большое расстояние.
Хорошо, убираем лишние механизмы и котэ.
Есть образец и фотопленка. Если распад был - на пленке точка, если нет - нет. И что? Есть точка или нет?
Хорошо, убираем лишние механизмы и котэ.
Тогда исчезает почва для спекуляций на тему суперпозиции живых существ.
Есть образец и фотопленка. Если распад был - на пленке точка, если нет - нет.
А какой смысл в такой постановке эксперимента? Этот эксперимент имел смысл только потому, что кот живой и явно не квантовый, за счет этого возникала наглядность.
Взаимодействие ионизирующей частицы с фоточувствительной молекулой на пленке, это тоже по сути квантовый процесс. Нет явного выхода за пределы квантового мира, а значит нет наглядности.
Есть точка или нет?
Об этом первым узнает молекула проявителя. Она станет первым наблюдателем, которая схлопнет волновую функцию. А мы будем наблюдать результат взаимодействия проявителя с пленкой. В варианте с пленкой, эффект цепочки наблюдателей все равно сохраняется.
Видимо, "частица зафиксирована наблюдателем"="произошло статистически несимметричное во времени событие с участием частицы", и фотоплёнка тут и есть наблюдатель по сути.
Во всех этих делах есть два любопытных социальных обстоятельства.
Первое. В 1927, Ландау опубликовал работу "Проблема затухания в волновой механике", в которой (в современных терминах) показал, что в запутанных состояниях подсистемы не описываются векторами состояний и не зависят от локальной динамики других подсистем, что приводит к разным no-go теоремам, которые до сих пор смущают умы простых граждан. Далее, в развитом СССР квантовая механика пользовалась уважением: сверхпроводимость, сверхтекучесть, лазеры, атомная бомба и т.д., и т.п. Но при все этом, полное употребление термина "запутанность" и его аналогов (сам факт их разнообразия уже подсказывает) в учебниках и монографиях, вероятно, исчисляется штуками и это если включать тиражи. В частности, в курсе Ландау и Лифшица этого термина, если не ошибаюсь, нет.
Второе. С 1950-х известно, что коллапс волновой функции неотличим от эволюции во взаимодействии с содержащей системой. И это без всяких стрел времени и т.п. Тем не менее, формулы в духе
Нигде в математической формулировке квантовой механики вы не найдёте уравнения, описывающего этот коллапс.
очень популярны, хотя, в силу эквивалентности, это просто уравнения квантовой динамики.
Разумеется, это не отменяет ни проблем измерений, в частности более детальных феноменологий за пределами PVM и POVM, для которых, например, никаких индикаторных состояний не существует, ни проблем интерпретаций квантовой механики. Да и, вообще, чем больше интерпретаций, тем лучше. Но показывает, что действительные проблемы довольно тонкие.
Не открывая дверь в холодильнике, я всё-же знаю, что света там нет. Вот знаю и всё тут. Хотя в принципе могу часами сидеть перед дверью, гадать и моделировать.
Я на стороне единой квантовой вселенной, а мы находимся в классической вселенной. Наша классическая вселенная одна среди ОГРОМНОГО количества других классических вселенных внутри квантовой, т.е. я на стороне многомировой интерпретации.
Утверждение Бора о том что квантовая механика — является чисто символической структурой для предсказания вероятностных результатов наших экспериментов считаю несостоятельным на данный момент. Если это утверждение было бы верным, и квантовая механика была чисто символической структурой, мы бы не смогли создавать квантовые компьютеры. Кубиты бы просто не работали, если бы не существовало квантовой вселенной. Для того чтобы кубиты квантового компьютера работали они должны существовать в полной квантовой вселенной, и только при запутывании с нами, когда мы спрашиваем результат, они принимают одно из возможных классических значений для нашей классической вселенной. Если бы квантовой вселенной не существовало, кубиты бы не смогли выполнять параллельные многомировые вычисления, для нашей классической вселенной.
Мы находясь в классической вселенной уже можем использовать крошечную часть вычислительной мощности окружающей нас квантовой вселенной. Если бы квантовой вселенной не существовало, то чисто символическая структура нам бы не позволила воспользоваться вычислительными возможностями параллельных миров, ведь их бы не существовало.
На самом деле кубиты квантового компьютера как раз и являются тем самым микроскопическим котом Шрёдингера, который существуют во всех возможных состояниях пока мы не узнаем его состояния. Да пока наши коты Шрёдингера имеет крошечные размеры порядка 100 кубитов. Но уже анонсирован прорыв до 10 тыс. кубитов. Реальные квантовые процессоры на 10 тыс кубитов должны скоро стать доступны для коммерческого заказа и по цене всего 50 миллионов, что очень недорого для таких возможностей. А это уже позволит решать многие реальные химические и физические задачи недоступны нам сегодня на классических компьютерах, потому что классические компьютеры не считают параллельно все возможные варианты, а квантовая вселенная только параллельно и считает.
Чтобы моделировать окружающую нас квантовую вселенную (её небольшие части), нам и нужны квантовые компьютеры, которые используют вычислительные возможности крошечной части огромной квантовой вселенной.
Вычисления внутри квантового компьютера происходят внутри крошечной части огромной квантовой вселенной которая нас окружает, что доказывает её существование для меня.
Отличная статья! Она здорово показывает, как парадокс Шрёдингера стал культурным феноменом, но при этом точно передаёт суть спора: где заканчивается квантовая "странность" и начинается наша классическая реальность?
Я полностью на стороне многомировой интерпретации Эверетта. Мы живём в единой квантовой вселенной, а наша "классическая" реальность — это лишь одна из бесчисленных ветвей внутри неё. Кот Шрёдингера не "жив и мёртв одновременно" (как любят повторять в поп-культуре), а существует во всех возможных состояниях параллельно, пока декогеренция не "расщепляет" вселенную на разные классические исходы.
Почему интерпретация Бора уже не работает? Он называл квантовую механику "символической схемой" для расчёта вероятностей. Но если бы это было правдой, квантовые компьютеры просто бы не работали.
Представьте: кубит — это тот самый "кот Шрёдингера" размером с атом. Пока мы не измеряем, он существует во всех состояниях сразу (суперпозиция). 100 кубитов дают 2^100 параллельных состояний — это больше атомов во Вселенной! Именно эта огромная параллельность позволяет квантовым компьютерам решать задачи, недоступные классическим.
Реальный прорыв уже случился: Google в 2019 показал "квантовое превосходство", IBM анонсировал планы на 10 000+ кубитов. Скоро за $50 млн можно будет купить машину, которая моделирует химические реакции белков или ищет новые лекарства — задачи, на которые классическим суперкомпьютерам уйдут миллиарды лет.
Вот в чём суть: кубиты работают, потому что квантовая вселенная реальна. Они "вычисляют" во всех параллельных состояниях одновременно, а мы получаем один результат после измерения. Если бы существовала только "символическая схема" без реальной суперпозиции — никакого квантового превосходства бы не существовало!
Статья правильно говорит: это развилка. Можно принять "расчётный трюк" Копенгагена или признать, что наша классическая ветвь — крошечная часть огромной квантовой мультивселенной, чьи вычислительные ресурсы мы только начинаем использовать.
Квантовые компьютеры — это наш телескоп, смотрящий в параллельные миры, это крошечный кот Шрёдингера который живет и умирает в параллельных вселенных.
Почему-то никто не обращает внимание на то, как этот гипотетический эксперемент мог бы выглядеть с точки зрения самого кота. Для кота исход с его смертью - не наблюдаемое событие. Что если дело именно в том, что колапс происходит не во вселенной а в сознании наблюдателя, которое, получив информацию об исходе теперь видит результат "коллапса" которого не было. Это само сознание теперь наблюдает результат того что часть исходов для него стала ненаблюдаема?
Кот, который не умирал