Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 113
Ура! Интересно, наше поколение дождется нулевых пингов? )
Интересно, минусующие топик догадываются о том, к чему это все может привести?
Интересно, минусующие топик догадываются о том, к чему это все может привести?
Спасибо за поддержку, kAIST. По поводу использования этой технологии для передачи данных будут говорить что это невозможно… потому что данные как таковые все же не передаются. Банально, но когда то и доводы Эйнштейна о неоднородности времени считали бредом)
Фундаментальные науки большинству кажется не нужной, в отличии от выхода новой прошивки для айфона ))
Каждое знание, которое отдельно практически бесполезно, как кирпич, из которого строятся достижения человечества.
Каждое знание, которое отдельно практически бесполезно, как кирпич, из которого строятся достижения человечества.
Просто физики напрасно выдают ограниченную точность измерений ЭМ волнами за фундаментальную неопределённость, еще и преподнося эту неопределённость («я не знаю») в виде («и так, и наоборот одновременно»).
Есть очень простой пример квантового сцепления крупных макрообъектов на расстоянии 100км продолжительностью в час.
1. Берём коробку, ложим в неё два бильярдных шара — один белый, другой чёрный.
2. Закрываем коробку, перемешиваем.
3. Наугад берём из коробки один шар и, не глядя на него, перекладываем этот шар в другую коробку.
4. Разносим эти две закрытые коробки на расстояние 100км друг от друга.
5. Ждём час.
По привычным человеческим понятиям про каждый шар мы знаем, что он либо белый, либо чёрный.
По методу жеИлоны Давыдовой квантовой физики шары находятся в суперпозиции чёрно-белого состояния — т.е. являются одновременно и белыми и чёрными. Это игра слов, не более. Связанная с тем, что неопределённость (неинформированность наблюдателя) возведена в ранг фундаментального постулата. Неинформированность квантовым физикам почему-то удобней мыслить как одновременность всех возможных относительно доступной информации состояний.
А сцепленность этих бильярдных шаров заключается в том, что мы знаем, что они разного цвета. Если, глянув на один шар, мы выясним, что он белый — то мы моментально узнаем про второй шар, находящийся за 100км, что он чёрный. Сие чудо зовётся квантовой телепортацией.
Есть очень простой пример квантового сцепления крупных макрообъектов на расстоянии 100км продолжительностью в час.
1. Берём коробку, ложим в неё два бильярдных шара — один белый, другой чёрный.
2. Закрываем коробку, перемешиваем.
3. Наугад берём из коробки один шар и, не глядя на него, перекладываем этот шар в другую коробку.
4. Разносим эти две закрытые коробки на расстояние 100км друг от друга.
5. Ждём час.
По привычным человеческим понятиям про каждый шар мы знаем, что он либо белый, либо чёрный.
По методу же
А сцепленность этих бильярдных шаров заключается в том, что мы знаем, что они разного цвета. Если, глянув на один шар, мы выясним, что он белый — то мы моментально узнаем про второй шар, находящийся за 100км, что он чёрный. Сие чудо зовётся квантовой телепортацией.
Чуть не забыл — есть еще макропример квантовой неопределённости относительно координаты/скорости электрона автобуса.
1. Делаем фотографию в спортивном режиме с минимальной выдержкой — кадр идеально чёткий. Имеем ясное представление о координате автобуса, но нифига не можем сказать о его скорости.
2. Делаем фотографию с большой выдержкой — кадр смазывается в направлении движения автобуса. Теперь по смазанности кадра мы имеем представление о скорости автобуса, но из-за той же самой смазанности не можем однозначно установить его координату — передний бампер автобуса в разной степени «одновременно» присутствует сразу в нескольких точках фотографии.
Такой вот Гейзенберг, и никакой мистики.
1. Делаем фотографию в спортивном режиме с минимальной выдержкой — кадр идеально чёткий. Имеем ясное представление о координате автобуса, но нифига не можем сказать о его скорости.
2. Делаем фотографию с большой выдержкой — кадр смазывается в направлении движения автобуса. Теперь по смазанности кадра мы имеем представление о скорости автобуса, но из-за той же самой смазанности не можем однозначно установить его координату — передний бампер автобуса в разной степени «одновременно» присутствует сразу в нескольких точках фотографии.
Такой вот Гейзенберг, и никакой мистики.
Трюки квантовой физики — это трюки не над свойствами реальности, а трюки над информированностью наблюдателя. По той причине, что в основу квантовой физики положена солиптичная идиома «Мир — это то, что я знаю. И если я чего-то не знаю — то это что-то одновременно и жёлтое, и красное, и твёрдое, и мягкие и вообще всякое, не противоречащее доступной мне информации».
Ух ты… В школе бы так объясняли )
А как устроен датчик в этом опыте? :) т.е. как предлагается отметить факт пролетания электрона через одну из щелей, не повлияв при этом на сам электрон? (например, не поглотив его детектором, и не изменив этим измеряющим поглощением всю картину)
И снова пример из макромира — попробуйте измерить температуру килограммовой болванки килограммовым термометром. Пока вы будете держать их вместе, вы «испортите» исходную температуру болванки — её температура сравняется с температурой термометра.
Или попробуйте наощупь измерить координату доски на льду с точностью до микрона. Вы в любом случае сдвините доску на несколько микрон, когда будете стыковать её край с краем линейки.
Любое измерение — хоть микро, хоть макро — это процесс выравнивания свойств прибора со свойствами измеряемого объекта, а любое взаимодействие двусторонне. По этой причине любое измерение невозможно провести, не повлияв на измеряемые свойства объекта. Просто когда мы светим лампочкой на карандаш, чтобы измерить его скорость, давление света слишком мало, чтобы испортить необходимую точность измерений. Когда же мы измеряем слонов слонами или электроны электронами — подобные погрешности приходится учитывать в каждой формуле.
И снова пример из макромира — попробуйте измерить температуру килограммовой болванки килограммовым термометром. Пока вы будете держать их вместе, вы «испортите» исходную температуру болванки — её температура сравняется с температурой термометра.
Или попробуйте наощупь измерить координату доски на льду с точностью до микрона. Вы в любом случае сдвините доску на несколько микрон, когда будете стыковать её край с краем линейки.
Любое измерение — хоть микро, хоть макро — это процесс выравнивания свойств прибора со свойствами измеряемого объекта, а любое взаимодействие двусторонне. По этой причине любое измерение невозможно провести, не повлияв на измеряемые свойства объекта. Просто когда мы светим лампочкой на карандаш, чтобы измерить его скорость, давление света слишком мало, чтобы испортить необходимую точность измерений. Когда же мы измеряем слонов слонами или электроны электронами — подобные погрешности приходится учитывать в каждой формуле.
Трактовка интересная и красивая, но я пока не вижу, как в неё укладывается само волновое поведение частиц. Если считать, что вся беда только в отсутствии у нас полной информации, то сам по себе опыт с электронами и двумя щелями (без всяких дополнительных детекторов, только с экраном) становится необъяснимым. Ведь если рассуждать «классически», то один лишь факт нашей неинформированности о том, через какую именно щель пролетел электрон, никоим образом не может дать ту интерференционную картину, что получается в эксперименте: через какую бы он ни пролетел, это будет либо первая, либо вторая, что в результате должно привести к классическому распределению, без всяких интерференций.
Я бы с другой стороны зашёл — а есть ли вообще корпускулярное поведение частиц — т.е. являются ли они частицами? То есть не является ли «корпускулярный электрон» частным случаем волнового-и-только-волнового электрона, связанный со всё той же точностью наших измерений? Ведь если электроны детектировать резонансы
Ведь если электроны/фотоны и проие «элементы» детектировать через резонаторы, реагирующие только на кратные частоты/амплитуды — ясен пень, у нас получится дискретная картина, дробящая непрерывную реальность на кванты частоты, энергии, координаты, скорости и т.п. — только в действительности ли это является свойством самой реальности или же это является свойством приборов (тех же электронных микроскопов), которыми мы выводим эти картинки в макромир, понятный человеческому глазу?
Примером из макромира служит цифровая фотография. Любое дерево, любой камень и любой человек состоит из N мегапикселей — по крайней мере так говорят фотоаппараты. Означает ли это, что всё вокруг состоит из неделимых пикселей?
Примером из макромира служит цифровая фотография. Любое дерево, любой камень и любой человек состоит из N мегапикселей — по крайней мере так говорят фотоаппараты. Означает ли это, что всё вокруг состоит из неделимых пикселей?
Это никак не объяснишь устройством приборов или погрешностями измерений
С точки зрения классической физики электромагнитная волна является непрерывным объектом и в результате рассеяния на свободных электронах изменять свою длину волны не должна.
В эффекте Комптона из-за малой длины волны рассеяния нет, есть преграда в виде электрона и последующее переизлучение. Всё равно что лодку высокочастотной рябью раскачивать.
В эффекте Комптона из-за малой длины волны рассеяния нет, есть преграда в виде электрона и последующее переизлучение. Всё равно что лодку высокочастотной рябью раскачивать.
Два объяснения — «всё является волнами по своей природе» и «волновая механика это наша неинформированность» — противоречат друг другу. Например, в том же опыте с электронами первая трактовка говорит, что электрон описывается волной и пролетает через обе щели одновременно, т.к. это его принципиальное свойство. Вторая — что он является шариком, летит строго через одну щель, а волновые уровнения мы для него пишем исключительно из-за того, что не можем измерить, через какую именно щель он пролетел, не воздействуя на него.
«волновая механика это наша неинформированность»
Я такого не говорил. Неинформированностью я назвал суперпозицию состояний. То есть «электрон находится в суперпозиции состояний» == «я не знаю, в каком именно состоянии находится электрон». Разница в том, что квантовая механика приписывает эту неоднозначность состояния электрона не знаниям наблюдателя об электроне, а самому электрону.
Аналогия из макромира — стробоскопический эффект на спицах или раскрученная в темноте сигарета. С подходом квантовой механики в первом случае колёса действительно крутятся назад, а во втором сигарета чудесным образом морфирует в сплошной светящийся круг.
Я такого не говорил. Неинформированностью я назвал суперпозицию состояний. То есть «электрон находится в суперпозиции состояний» == «я не знаю, в каком именно состоянии находится электрон». Разница в том, что квантовая механика приписывает эту неоднозначность состояния электрона не знаниям наблюдателя об электроне, а самому электрону.
Аналогия из макромира — стробоскопический эффект на спицах или раскрученная в темноте сигарета. С подходом квантовой механики в первом случае колёса действительно крутятся назад, а во втором сигарета чудесным образом морфирует в сплошной светящийся круг.
Неинформированностью я назвал суперпозицию состояний.
Ну так и я о том же. Квантовая механика говорит, что электрон — принципиально волновой объект и находится одновременно в двух щелях (точнее, во всём пространстве одновременно, но это уже несущественно), тем самым объясняя наблюдаемую картину интерференции. Ваше же объяснение (как я его понял) говорит, что электрон гарантированно летит через какую-то конкретную щель, просто мы (наблюдатели) не знаем, через какую именно. Однако такая трактовка неизбежно приводит к классическому распределению электронов на экране, что противоречит эксперименту.
Если же мы соглашаемся на то, что электрон — это волна, то необходимость в каких бы то ни было объяснениях вида «отсутствует информация» попросту исчезает, всё и так уже объяснено, и новые сущности не нужны.
Речь не о новых сущностях, а о пересмотре текущих — т.е. о рефакторинге в более удобную для мозга форму. Зачем было вводить на ровном месте одновременные суперпозиции состояний там, где те же самые процессы можно описывать вероятностным распределением возможных однозначных состояний? зачем свойства резонансных детекторов реагировать только на кратные частоты было приписывать самим электронам? (мол не вижу — значит не существует). К чему эти парадоксы с мёртво-живыми котами на ровном месте, когда трактовка известного опыта вполне очевидна — «пока не посмотрим — не поймём, жив кот или мёртв».
Фейнман в одном из опубликованных на хабре роликов очень качественно высказывался на эту тему — «да, есть куча способов смоделировать одно и то же, но одни способы удобны и наглядны, в них гораздо легче делаются открытия потому что ничто не ставит палки в колёса наработанной жизненным опытом интуиции, в других же способах что-то получается прикинуть только через формулы, но на одних формулах при построении удачных гипотез далеко не уедешь». В этом и заключается серьёзная болячка квантовой механики — да, она всё правильно предсказывает, но в её базис положены постулаты, заставляющие хвост вилять собакой.
Фейнман в одном из опубликованных на хабре роликов очень качественно высказывался на эту тему — «да, есть куча способов смоделировать одно и то же, но одни способы удобны и наглядны, в них гораздо легче делаются открытия потому что ничто не ставит палки в колёса наработанной жизненным опытом интуиции, в других же способах что-то получается прикинуть только через формулы, но на одних формулах при построении удачных гипотез далеко не уедешь». В этом и заключается серьёзная болячка квантовой механики — да, она всё правильно предсказывает, но в её базис положены постулаты, заставляющие хвост вилять собакой.
Ясно. Значит, я просто с самого начала не совсем правильно уловил основную мысль, решив, что это предлагается как замена волновой трактовке.
А так — да, согласен. Меня тоже с самого начала знакомства с квантмехом напрягали эти полумёртвые коты и прочие странные аналогии, которые нормальными людьми в нормальном мире всегда формулировались как «пока не посмотришь, не узнаешь».
А так — да, согласен. Меня тоже с самого начала знакомства с квантмехом напрягали эти полумёртвые коты и прочие странные аналогии, которые нормальными людьми в нормальном мире всегда формулировались как «пока не посмотришь, не узнаешь».
Просто физики напрасно выдают ограниченную точность измерений ЭМ волнами за фундаментальную неопределённость
Ну вот не знаю. В своё время в универе мы вводили волновую функцию и рассматривали операторы над ней. Так вот неопределённость мы вывели чисто математически в виде коммутатора операторов. Всё было абсолютно строго, без дополнительных допущений. Сама же волновая функция — это тоже не новая на тот момент (1920-е годы) штука. Скажем, механические явления можно записывать с помощью функций Лагранжа и Гамильтона. Так вот оно очень удобно, когда рассматриваются статистические ансамбли, ну там какой-нибудь газ. В квантовой механике сделали точно то же самое, но с прицелом на квантовые свойства. Всё выглядело очень строго и фундаментально. Так что где физики чего выдумали, я не заметил.
Не выдумали, просто представили в неудобном для мозгов виде. Вся эта возня с волновыми функциями — по сути возня с пространством вероятностных исходов «какое точное состояние параметров могло бы дать такую наблюдаемую картину», а её схлопывания — локусы этого вероятностного поля, где вероятность по каким-то параметрам ставновится близкой к нулю/единице.
А вот, что выдумали, так это уравнение Шредингера.
Это вам не уравнения балки или чего-либо подобного, которые строго выводятся из законов динамики Эйлера + принятием некоторых предположений касательно взаимодействия частей системы.
Это вам не уравнения балки или чего-либо подобного, которые строго выводятся из законов динамики Эйлера + принятием некоторых предположений касательно взаимодействия частей системы.
Ну скажем так. В классической механике уравнение движения тоже «выдумано», кстати, как и понятие энергии. Энергию, в отличие от массы, например, не пощупаешь. Зато очень удобно описывать поведение систем. А для квантовой механики сделали аналогичные уравнения, предельным переходом.
Уравнения бывают разными. Есть балансовые соотношения (к примеру, уравнение баланса энергии), которые не могут быть не верны/всегда верны, есть уравнения описания отдельных систем (к примеру, уравнение грузика на пружинке, уравнения Максвелла), которые не могут быть абсолютно верны, т.к. все содержащиеся величины в них определены, и не факт, что в новом опыте все эти величины будут удовлетворять придуманным уравнениям (обычно в таких случаях говорят о границе применимости уравнений).
На примере…
Сила является причиной изменения количества движения — это второй закон Ньютона/первый закон динамики Эйлера (в несколько искаверканной форме). Конечно, он выдуман, но эта выдумка не может быть неправильной, т.к. здесь же не задается понятие силы.
Таким образом, этот закон — инструмент исследователя, который задавая (выдумывая) различные силы взаимодействия тел внутри системы, затем может уже выстроенным математическим аппаратом исследовать получившуюся систему. Отсюда берут название факультеты МехМат и МатМех…
На примере…
Сила является причиной изменения количества движения — это второй закон Ньютона/первый закон динамики Эйлера (в несколько искаверканной форме). Конечно, он выдуман, но эта выдумка не может быть неправильной, т.к. здесь же не задается понятие силы.
Таким образом, этот закон — инструмент исследователя, который задавая (выдумывая) различные силы взаимодействия тел внутри системы, затем может уже выстроенным математическим аппаратом исследовать получившуюся систему. Отсюда берут название факультеты МехМат и МатМех…
Простите: какие именно доводы Эйнштейна и кто именно считал бредом?
Эмс. А какие тут-то доводы? Невозможность передать информацию при помощи квантовой телепортации следует из той же самой математики, которая описывает запутывание квантовых систем. Если предположить, что информацию передать возможно, то тогда сразу же последует, что невозможно запутать квантовые системы. Это теорема Белла — классический результат квантовой механики.
Возможно, конечно, что квантовая механика может быть описана другой математикой… Но теорема Белла проверена и перепроверена в эксперименте множество раз.
Ну и вообще, фононы — это совсем не колебания атомов в кристаллической решётке, это, как бы, параметры их колебаний. И нельзя сказать, что запутанность фононов означает запутанность самих кристалов (собственно, когда на двух жёстких дисках одинаковая информация, вы же не считаете их одинаковыми). Фононы же запутывали много-много раз в объектах различных размеров. Тут, пожалуй, самое интересное, что сделано это было при комнатной температуре.
Возможно, конечно, что квантовая механика может быть описана другой математикой… Но теорема Белла проверена и перепроверена в эксперименте множество раз.
Ну и вообще, фононы — это совсем не колебания атомов в кристаллической решётке, это, как бы, параметры их колебаний. И нельзя сказать, что запутанность фононов означает запутанность самих кристалов (собственно, когда на двух жёстких дисках одинаковая информация, вы же не считаете их одинаковыми). Фононы же запутывали много-много раз в объектах различных размеров. Тут, пожалуй, самое интересное, что сделано это было при комнатной температуре.
«Полёт предметов, тяжелее воздуха, невозможен, это противоречит закону Архимеда».
Разве закон Архимеда говорит о полёте? Он говорит о плавании :) Полёт — несколько иное явление.
Ну и потом, я же говорю, что, да, может быть, есть такие законы, которые позволяют передачу быстрее скорости света (дружно вспоминаем нейтрино), но это точно не передача информации при помощи запутанных частиц. Потому что эффект запутывания с физической точки зрения — это фактически определение невозможности передать информацию: нет никаких скрытых переменных (теорема Белла).
Ну и потом, я же говорю, что, да, может быть, есть такие законы, которые позволяют передачу быстрее скорости света (дружно вспоминаем нейтрино), но это точно не передача информации при помощи запутанных частиц. Потому что эффект запутывания с физической точки зрения — это фактически определение невозможности передать информацию: нет никаких скрытых переменных (теорема Белла).
Неравенства Белла доказали лишь отсутствие локального реализма. Теоретизируя, можно придумать и другие объяснения передачи информации, тот же суперреализм.
Эмс. IMHO, неравенства Белла глубже. То, что они выполняются демонстрирует, что вместе с частицей из запутанной пары не переносится никакой иной параметр, отличный от тех, что были при возникновении этой самой пары. А это и означает, что нельзя передать информацию. То есть, при приёме частицы любым из участников эксперимента, он не будет знать больше, чем «заложено» в частицу в момент её генерации.
Может, конечно, я и ошибаюсь в интерпретации.
Может, конечно, я и ошибаюсь в интерпретации.
Ну если проводящиеся сейчас эксперименты со слабыми измерениями верны, то что-то передать мы можем. Грубо говоря, мы можем подождать наступления определенного состояния, после чего произвести коллапс функции. Наблюдатель на другой стороне должен в свою очередь иметь возможно определить коллапсировала частица или нет, не влияя на ее состояние. Конечно, если такого метода нет, то ничего передать нельзя.
Ура! Интересно, наше поколение дождется нулевых пингов? )
Не дождётся. Ну вот есть два сцеплённых фотона, которые пока никто не измерял, т.е. каждый из них находится в неопределённом состоянии. Вы думаете, воздействуете на первый, а второй примет противоположное состояние тем самым передав информацию? А вот и нет. Чтобы получателю пришла информация, он должен измерять состояние второго фотона. А тем самым он просто устранит неопределённость и передающая сторона внезапно застанет фотон в одном из состояний. Можно возразить и предложить получателю мониторить свой фотон гарантированно позже, чем отправитель понаблюдает свой фотон. Но тогда уже встаёт проблема синхронизации часов, т.е. опять передача информации, об этом уже много написано.
А вообще, всё гораздо проще обламывается. Наблюдать фотон мы можем, а вот наблюдать так, чтобы он оказался в нужном нам состоянии — нет.
Вроде как теперь можно наблюдать не изменяя состояния. По-крайней мере записи в вики говорят об уже проведенных опытах…
Ссылку приведите, пожалуйста.
По одной из трактовок принцип неопределенности вытекает как раз из-за невозможности проведения не изменяющих состояние измерений.
Другими словами — мы не можем измерять и не менять. Особенно это проявляется на малых масштабных уровнях, т.к. объекты измерения начинают походить по «размерам» на измеряющие частицы
По одной из трактовок принцип неопределенности вытекает как раз из-за невозможности проведения не изменяющих состояние измерений.
Другими словами — мы не можем измерять и не менять. Особенно это проявляется на малых масштабных уровнях, т.к. объекты измерения начинают походить по «размерам» на измеряющие частицы
1. Изначально речь шла про измерение «частиц» (фотонов), тут же — кубиты.
2. «Измерение изменяет состояние, но есть возможность (не 100%) измерить так, чтобы вернуть кубит в исходное состояние», причем если измерение «traditional projective», то вернуть в исходное состояние — невозможно.
2. «Измерение изменяет состояние, но есть возможность (не 100%) измерить так, чтобы вернуть кубит в исходное состояние», причем если измерение «traditional projective», то вернуть в исходное состояние — невозможно.
Согласен, но в любом случае кубит то тоже в суперпозиции, как и фотон.
>Причем если измерение «traditional projective», то вернуть в исходное состояние — невозможно.
Мне кажется пока нет настолько тонких инструментов для «слабого квантового измерения», что бы не влиять на фотон. Но это не принципиальное ограничение, а техническое. Хотя насколько я понимаю такие инструменты появятся очень не скоро.
>Причем если измерение «traditional projective», то вернуть в исходное состояние — невозможно.
Мне кажется пока нет настолько тонких инструментов для «слабого квантового измерения», что бы не влиять на фотон. Но это не принципиальное ограничение, а техническое. Хотя насколько я понимаю такие инструменты появятся очень не скоро.
Тут встает вопрос «Чем измерять?». Если кубиты «большие» то тут процесс понятен: макрообъект легко с высокой точностью измерить маленькой частичкой очень мало изменив его состояние. Но если объект мал (к примеру, электрон), то ничем его уже точно не измерить (можно измерить точно, но это сильно изменит состояние исследуемой частицы).
Другими словами, уменьшая объект исследования мы должны еще больше «уменьшать» наши экспериментальные установки, а в этом мы ограничены набором существующих элементарных частиц.
Другими словами, уменьшая объект исследования мы должны еще больше «уменьшать» наши экспериментальные установки, а в этом мы ограничены набором существующих элементарных частиц.
В пять утра, когда день дедлайна уже наступил… =)
По факту остается система в суперпозиции и информация о том, что в измерении номер n система начинала эволюционировать в одну из позиций.
Вероятность обратимости измерения уменьшается при увеличении силы измерения. Для традиционных способов измерения эта вероятность равна нулю.
Т.е. я так понимаю, что при достаточно тонких способах измерения есть гарантированная возможность получить желаемую позицию.
По факту остается система в суперпозиции и информация о том, что в измерении номер n система начинала эволюционировать в одну из позиций.
Вероятность обратимости измерения уменьшается при увеличении силы измерения. Для традиционных способов измерения эта вероятность равна нулю.
Т.е. я так понимаю, что при достаточно тонких способах измерения есть гарантированная возможность получить желаемую позицию.
Номер измерения в данном случае не играет роли.
Насколько я понимаю, это шаг к кодированию сигнала — т.е. раньше мы просто единожды наблюдали суперпозицию и не могли предсказать результат, одна попытка на всю систему.
Теперь же мы можем получать гарантировано живого кота или гарантировано мертвого кота в рамках одной системы, просто повторяя измерение пока не получим нужную позицию.
Но это не решает проблему с нашими друзьями на марсе.
Насколько я понимаю, это шаг к кодированию сигнала — т.е. раньше мы просто единожды наблюдали суперпозицию и не могли предсказать результат, одна попытка на всю систему.
Теперь же мы можем получать гарантировано живого кота или гарантировано мертвого кота в рамках одной системы, просто повторяя измерение пока не получим нужную позицию.
Но это не решает проблему с нашими друзьями на марсе.
А можно дурацкий вопрос?
Откуда фотон знает, что наблюдение проводится, причём именно за ним?
Откуда фотон знает, что наблюдение проводится, причём именно за ним?
Тут, как бы это сказать, не фотон должен знать о том, что за ним наблюдают, ему вообще пофигу :). Смысл в том, что фотон находится в нескольких состояниях(неопределенность) до тех пор пока наблюдатель не проводит наблюдение за ним. в тот момент, когда произошло наблюдение, фотон принимает строго известное положение. Т.е. еще проще, никто не знает, что там с фотоном, до тех пор, пока не посмотрит на его состояние, а это уже информация. об этом konsoletyper и говорит.
Квантовая коммуникация возможна посредством слабых квантовых измерений. Мы можем ждать момента, пока фотон-передатчик не окажется в нужной нам суперпозиции.
И в нужный момент определить его квантовое состояние. Тогда определится квантовое состояние фотона-приемника
Только измерительное устройство возле фотона-приёмника должно тоже знать когда измерять его состояние.
Да, для этого и нужны слабые квантовые измерения.
А что такое слабое квантовое измерение?
Это измерение, не приводящее к схлопыванию функции состояния. Например, можно зарегистровать возмущения ЭМП при преодоление потенциального барьера заряженной частицей за счет эффекта туннелирования, при этом напрямую на частицу мы не воздействуем, а значит коллапса волновой функции не происходит.
Факт туннелирования — это и есть коллапс волновой функции: частица локализовалась за барьером. Эмс… или не так? Чего я не понимаю?
Как я понимаю, у объекта в данном случае, происходит восстановление состояния неопределенности. Собственно описание эксперимента(ну на самом деле там кубиты, а не частицы, но суть одна) — arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0806/0806.3547v1.pdf
Хм. Но они там уже ссылаются на некие магические partial collaps и null result measurments. Интересно, надо будет погуглить.
Но вообще, в самой же статье сказано, что они производят измерения и квантовое состояние коллапсирует, они потом через другое измерение восстанавливают некое состояние, которое было до коллапса. Ну, да… Волновой функцией можно управлять — это известно.
Но, как я понимаю, ЕРП-эффект исчезнет после первого же измерения, в независимости от того, частичное оно или нет — в нём будут согласованные результаты — а дальше частицы уже сами по себе.
Но вообще, в самой же статье сказано, что они производят измерения и квантовое состояние коллапсирует, они потом через другое измерение восстанавливают некое состояние, которое было до коллапса. Ну, да… Волновой функцией можно управлять — это известно.
Но, как я понимаю, ЕРП-эффект исчезнет после первого же измерения, в независимости от того, частичное оно или нет — в нём будут согласованные результаты — а дальше частицы уже сами по себе.
фотон находится в нескольких состояниях(неопределенность) до тех пор пока наблюдатель не проводит наблюдение за ним. в тот момент, когда произошло наблюдение, фотон принимает строго известное положение
Мой вопрос остаётся прежним: откуда фотон (или не фотон, а тогда что?) знает, что наблюдение проводится, причём именно за ним?
Представьте, что перед вами стоит задача измерить температуру крошечной капельки воды. Капелька размером несколько микрометров. Для этого у вас есть только ртутный термометр. Вы помещаете капельку на колбу термометра, в надежде, что он покажет её температуру — но теплоемкость термометра оказывается несравнимо большей к теплоемкости капли, и она вместо того, чтобы дать вам узнать, какой у неё была температура до измерения меняет свою температуру до температуры термометра. Наблюдатель в квантовой физике влияет на ход эксперимента. Я понятно объясняю?
А если измерение я провожу косвенно? И своим измерением не влияю на сам объект?
Так не бывает, «измерение» == «взаимодействие».
Тождественное равенство.
Тождественное равенство.
Интересно. А откуда такое тождество следует?
Знаете какой-нибудь пример «измерения» без взаимодействия?
Условно говоря измерить что-либо можно только датчиком, который будет регистрировать события. Процесс регистрации и есть «взаимодействие» субъекта и объекта. По другому не бывает.
Условно говоря измерить что-либо можно только датчиком, который будет регистрировать события. Процесс регистрации и есть «взаимодействие» субъекта и объекта. По другому не бывает.
Да, Энштейн приводил пример: берем реакцию распада частицы на 2. Энергия исходной частицы известна, замеряем скорость первой частицы, вычитаем из скорости исходной — получаем скорость второй частицы без взаимодействия с ней. Формулировку пересказал своими словами, но суть верная
Параметры исходной и первой частицы тоже надо измерять, внося возмущения. Нет?
Да. Но при этом мы узнаём скорость второй частицы не внося в нее изменений
Я к тому, что первое измерение уже внесет возмущение в первую частицу, и распадатся она уже будет с другими параметрами, а не с измеренными.
Не-не, скорость после измерения не меняется
Почему? Если это так, то можно сразу вторую частицу померять. Что тогда по-вашему возмущение в ходе измерения?
Я поискал возможный источник своего высказывания и похоже что я был не прав. Эйнштейн действительно предложил такой (подобный) мысленный эксперимент, но его доводы опроверг Бор. Вот изложение, взятое отсюда scorcher.ru/art/theory/quants/EPR.php:
Подобная позиция выглядела слишком непривычно для позитивистского научного мышления. Поэтому, борясь с принципом неопределенности, Эйнштейн предложил остроумную схему. Вы говорите, ваш мир принципиально неопределенен? Что в нем нельзя одновременно точно узнать энергию частицы и момент времени, в который эта частица данной энергией обладает? Хм, это уже лазеечка для нарушения главнейшего закона Вселенной – закона сохранения массы-энергии, что уже само по себе – немалое преступление! Мы сейчас эту лазеечку в законе перекроем!.. Смотрите, в чем ваш прокол, господин рыцарь хаоса: время я измерю непосредственно, а энергию определю взвешиванием! Я взвешиваю частицу и таким образом узнаю ее массу – по моей же формуле E = mcE2! Вот и конец вашей неопределенности! Так сказал Эйнштейн…
Удар был силен. «На этот раз Бор был обеспокоен, и те, кто видел, как он провожал Эйнштейна в гостиницу, заметили, что Бор был сильно взволнован» – пишет Девис. Однако, проведя бессонную ночь, на следующий день Бор нашел эйнштейновскую ошибку: согласно эйнштейновской же теории относительности, гравитация замедляет течение времени. А при взвешивании частицы без гравитации не обойтись, и эффект замедления времени внесет в эти измерения свои коррективы. В пользу неопределенности… Победа опять осталась за Бором.
Подобная позиция выглядела слишком непривычно для позитивистского научного мышления. Поэтому, борясь с принципом неопределенности, Эйнштейн предложил остроумную схему. Вы говорите, ваш мир принципиально неопределенен? Что в нем нельзя одновременно точно узнать энергию частицы и момент времени, в который эта частица данной энергией обладает? Хм, это уже лазеечка для нарушения главнейшего закона Вселенной – закона сохранения массы-энергии, что уже само по себе – немалое преступление! Мы сейчас эту лазеечку в законе перекроем!.. Смотрите, в чем ваш прокол, господин рыцарь хаоса: время я измерю непосредственно, а энергию определю взвешиванием! Я взвешиваю частицу и таким образом узнаю ее массу – по моей же формуле E = mcE2! Вот и конец вашей неопределенности! Так сказал Эйнштейн…
Удар был силен. «На этот раз Бор был обеспокоен, и те, кто видел, как он провожал Эйнштейна в гостиницу, заметили, что Бор был сильно взволнован» – пишет Девис. Однако, проведя бессонную ночь, на следующий день Бор нашел эйнштейновскую ошибку: согласно эйнштейновской же теории относительности, гравитация замедляет течение времени. А при взвешивании частицы без гравитации не обойтись, и эффект замедления времени внесет в эти измерения свои коррективы. В пользу неопределенности… Победа опять осталась за Бором.
И вот еще оттуда же:
Ладно, рассуждали Эйнштейн, Подольский и Розен – три героя, решившие перехитрить принцип неопределенности, – пусть мы не можем измерить у частицы импульс и координату одновременно. Но узнать можем! Это делается так.
Нужно «спутать» две частицы, чтобы их свойства были взаимосвязаны. Аналогия далекая, но тем не менее… Это, примерно, как в бильярде – бьем шаром по шару, шары разлетаются… Суммарный импульс шаров до соударения равен суммарному импульсу после соударения – простая механика, закон сохранения импульса, в школе проходят. То есть измерив импульс у одного шара, мы можем вычислить импульс другого, не измеряя его скорости.
Сталкиваем две частицы, они разлетаются, поделив импульс. Далее мы измеряем координату у первой частицы и импульс у второй. И таким образом узнаем и координату первой частицы (которую измерили непосредственно), и ее импульс (который просто вычислили, измерив импульс у второй частицы). Такова была схема мысленного эксперимента, предложенная троицей ЭПР.
Это было сильным ударом, от которого великий Бор покачнулся. Спор их в тот день закончился вничью. Бор назвал натяжкой рассуждения Эйнштейна. Эйнштейн полагал, что импульс, как объективная характеристика, уже имеется у частицы. И путем вычисления мы его узнаем. Бор же считал, что, пока мы импульс не измерили, приписывать частице конкретное значение импульса нельзя: импульс присваивается измерением, стало быть, мы не обманули неопределенность.
Много позже, а именно в 1960-е годы физик Джон Белл из швейцарского ЦЕРНа, размышляя над ЭПР-парадоксом, формализовал эту придуманную схему, написав некое математическое неравенство, которое позже назвали неравенством Белла. Из формулы вытекало, что если в эксперименте справедливость неравенства подтвердится, значит, прав Эйнштейн. Если не подтвердится – Бор.
Такой эксперимент удалось поставить только в 1982 году. Поставил его Ален Аспек. Результат эксперимента с двумя поляризованными фотонами неопровержимо показал: прав был Бор. Никакой «объективной физической реальности», о которой грезил Эйнштейн, в микромире не существует.
Ладно, рассуждали Эйнштейн, Подольский и Розен – три героя, решившие перехитрить принцип неопределенности, – пусть мы не можем измерить у частицы импульс и координату одновременно. Но узнать можем! Это делается так.
Нужно «спутать» две частицы, чтобы их свойства были взаимосвязаны. Аналогия далекая, но тем не менее… Это, примерно, как в бильярде – бьем шаром по шару, шары разлетаются… Суммарный импульс шаров до соударения равен суммарному импульсу после соударения – простая механика, закон сохранения импульса, в школе проходят. То есть измерив импульс у одного шара, мы можем вычислить импульс другого, не измеряя его скорости.
Сталкиваем две частицы, они разлетаются, поделив импульс. Далее мы измеряем координату у первой частицы и импульс у второй. И таким образом узнаем и координату первой частицы (которую измерили непосредственно), и ее импульс (который просто вычислили, измерив импульс у второй частицы). Такова была схема мысленного эксперимента, предложенная троицей ЭПР.
Это было сильным ударом, от которого великий Бор покачнулся. Спор их в тот день закончился вничью. Бор назвал натяжкой рассуждения Эйнштейна. Эйнштейн полагал, что импульс, как объективная характеристика, уже имеется у частицы. И путем вычисления мы его узнаем. Бор же считал, что, пока мы импульс не измерили, приписывать частице конкретное значение импульса нельзя: импульс присваивается измерением, стало быть, мы не обманули неопределенность.
Много позже, а именно в 1960-е годы физик Джон Белл из швейцарского ЦЕРНа, размышляя над ЭПР-парадоксом, формализовал эту придуманную схему, написав некое математическое неравенство, которое позже назвали неравенством Белла. Из формулы вытекало, что если в эксперименте справедливость неравенства подтвердится, значит, прав Эйнштейн. Если не подтвердится – Бор.
Такой эксперимент удалось поставить только в 1982 году. Поставил его Ален Аспек. Результат эксперимента с двумя поляризованными фотонами неопровержимо показал: прав был Бор. Никакой «объективной физической реальности», о которой грезил Эйнштейн, в микромире не существует.
Дело в том, что км не рассматривает фотоны сами по себе. Рассматриваются системы фотон-наблюдатель.
И в подобной системе, очевидно, известно — произведено наблюдение, или нет.
И в подобной системе, очевидно, известно — произведено наблюдение, или нет.
Нет, опять непонятно. Как из этого следует что я, наблюдатель, влияю на наблюдаемый объект? Если я смотрю на каплю, я меняю её температуру?
Ну, строго говоря вы каплю не «видите». Вы «видите» отражённые от и переизлучённые каплей фотоны. Которые вызывают соответствующие реакции в палочках и колбочках в ваших глазах, сигналы от которых затем которые пред-обрабатываются в зрительном нерве (алгоритмы неизвестны), потом складываются в картинку в затылочной части мозга (алгоритмы так-же неизвестны), в которой картинке (в эпистемологии называемой «первым доступом») вы путём лексического анализа выделяете «каплю» (алгоритмы только начинают изучаться).
Такие дела.
Км не имеет дела с этой кашей, сводя «наблюдателя» к датчику, и таки да — у этого датчика нет других способов измерить измеряемое, кроме как провзаимодействовав с ним.
Такие дела.
Км не имеет дела с этой кашей, сводя «наблюдателя» к датчику, и таки да — у этого датчика нет других способов измерить измеряемое, кроме как провзаимодействовав с ним.
Вы зря мучаете людей этим вопросом. Пока философская и качественная трактовка квантовой механики не получена. Никто не знает, как именно фотон понимает, что его измеряют. Более того, никто не знает, что такое фотон вообще.
Ну, кроме примерно такого объяснения: фотон — это такое скалярное поле с определёнными свойствами. Ну а раз это поле, то получается, что фотон существует везде, только с разными вероятностями, в том числе и там, где его пытаются наблюдать. И система фотон-наблюдатели эволюционирует при таком взгляде на реальность совместно, где бы ни был фотон или наблюдатели за ним.
Однако, такой взгляд не сходится с теорей относительности.
Ну, кроме примерно такого объяснения: фотон — это такое скалярное поле с определёнными свойствами. Ну а раз это поле, то получается, что фотон существует везде, только с разными вероятностями, в том числе и там, где его пытаются наблюдать. И система фотон-наблюдатели эволюционирует при таком взгляде на реальность совместно, где бы ни был фотон или наблюдатели за ним.
Однако, такой взгляд не сходится с теорей относительности.
Мне кажется, что квантовая неопределенность\запутанность — это как шляпа фокусника. Что в ней вы не знаете, но фокус в том, что он всегда достает то, что вы хотите увидеть.
Т.е. существует связь между тем как вы измеряете и тем, какую именно форму принимает запутанный объект.
Но это все диванные теории =)
Т.е. существует связь между тем как вы измеряете и тем, какую именно форму принимает запутанный объект.
Но это все диванные теории =)
Но в общем случае мы ведь можем задать квантовое состояние. Если после этого каким-нибудь образом можно его воспроизвести (например излучая тот же фотон) так, чтоб получалось то же самое состояние, то получатель может его прочитать и получить вполне детерминированный результат, что и будет передачей информации. Если мы не можем задавать состояние некой сущности, то и ни о какой передаче информации и речи не может идти.
Как раз читаю книгу Владислава Крапивина. А тут такая новость. Начинаешь ощущать себя причастным…
Один из любимых писателей.
Один из любимых писателей.
[цитата]
Напомню, что квантовая сцепленность — это процесс «соединения» двух отдельных материальных вещей, будь то фотоны или наноразмерные объекты, таким образом, что воздействие на один из объектов проявляется на втором связанном объекте, независимо от расстояния, их разделяющее.
[/цитата]
Наверное автор имеет ввиду квантовую запутанность. Ну и воздействие не проявляется. Эффект проявляется на измерениях, если например измерить характеристику одной из запутанных частиц, то гарантированно можно узнать результат измерения второй частицы.
Напомню, что квантовая сцепленность — это процесс «соединения» двух отдельных материальных вещей, будь то фотоны или наноразмерные объекты, таким образом, что воздействие на один из объектов проявляется на втором связанном объекте, независимо от расстояния, их разделяющее.
[/цитата]
Наверное автор имеет ввиду квантовую запутанность. Ну и воздействие не проявляется. Эффект проявляется на измерениях, если например измерить характеристику одной из запутанных частиц, то гарантированно можно узнать результат измерения второй частицы.
Применение терминологии уже подробно обсуждалось в одном из моих топиков «О чем не знал Гордон Мур». Подробный ответ тогда дал пользователь Habroche. Если вы не против, приведу его здесь:
[цитата]
запутанность (запутывание) вполне употребима и не реже, а то и чаще, встречается. Из того, что под рукой и по памяти, например: Нильсен, Чанг (перевод Вялого, Островского); Прескилл; Менский; Кокин, Валиев и вообще каф. Квантовой информатики фак. ВМиК МГУ и лаборатория физики квантовых компьютеров ФТИАН — запутанность, запутывание. Холево использует «сцепленность», а «запутанность», используемая физиками и устоявшаяся в физической литературе, по его словам, ему не нравится. А вот в «Физике квантовой информации», 2000 (перевод Кулика, Шапиро, Шмаонова) — «перепутывание», отмечается как тоже якобы устоявшееся. Есть ещё «срещивание» в сборниках переводов фундаментальных статей под редакцией Садовничьего. «Сцепленность», пожалуй, хороша отсутствием постороннего смыслового оттенка.
[/цитата]
Про измерения вы правы по сути, но измерение в квантовое механике есть воздействие на объект, которое меняет объект — одна из парадигм…
[цитата]
запутанность (запутывание) вполне употребима и не реже, а то и чаще, встречается. Из того, что под рукой и по памяти, например: Нильсен, Чанг (перевод Вялого, Островского); Прескилл; Менский; Кокин, Валиев и вообще каф. Квантовой информатики фак. ВМиК МГУ и лаборатория физики квантовых компьютеров ФТИАН — запутанность, запутывание. Холево использует «сцепленность», а «запутанность», используемая физиками и устоявшаяся в физической литературе, по его словам, ему не нравится. А вот в «Физике квантовой информации», 2000 (перевод Кулика, Шапиро, Шмаонова) — «перепутывание», отмечается как тоже якобы устоявшееся. Есть ещё «срещивание» в сборниках переводов фундаментальных статей под редакцией Садовничьего. «Сцепленность», пожалуй, хороша отсутствием постороннего смыслового оттенка.
[/цитата]
Про измерения вы правы по сути, но измерение в квантовое механике есть воздействие на объект, которое меняет объект — одна из парадигм…
Вроде как нашли лазейку
ru.wikipedia.org/wiki/Квантовая_запутанность
Абзац про квантовую коммуникацию.
ru.wikipedia.org/wiki/Квантовая_запутанность
Абзац про квантовую коммуникацию.
Ох, как то это в ночь после суточных поисков пропавшего под питером мальчишки, и в судорожной подготовке к зачету по «Логике и методологии науки» сурово для восприятия… После зачета буду осмыслять.
Ни пуха Вам!
А вообще люблю почитать что то по теме квантовой механики по той причине, что попытки осмысления ее, ой какая разминка для мозга )
А вообще люблю почитать что то по теме квантовой механики по той причине, что попытки осмысления ее, ой какая разминка для мозга )
Да, это есть попытки перепрыгнуть через когнитивный барьер на пути к открытию и «инсайту». То — чего пока не могут компьютеры. Эйнштейн говорил что неоднородность пространства времени и абсолютность скорости света он понял тогда, когда представил себя летящим верхом на световом луче. Он попытался вообразить — какую дифракционную картину он бы увидел в тот момент? и дальнейшие размышления привели его к открытию… Но это какая гимнастика мозга — умственно воспроизвести те или иные физические эксперименты в различных условиях среды. То же восхищает меня в Стиве Хокинге, ведь все открытия он делает — «Внутри своей головы»!
А мне это больше интернет напоминает — один изменил страницу, и у всех изменение видно.
Думаю, в какой-то момент это может привести к научному обоснованию принципа куклы Вуду.
Тогда при надобности смогут делать такие куклы на каждого неудобного человека.
Тогда при надобности смогут делать такие куклы на каждого неудобного человека.
кто-то по ним учиться читать
Плохо учиться…
А искать в Крапивине научное прозрение — это то же самое, что искать научное прозрение в Клайве Льюисе. Это чистой воды фентези с проблесками социальной фантастики, все НФ-идеи, которые он использует, тысячу раз обсосаны другими авторами.
Мне вас почему то жалко… Крапивин — это не фентези. Творчество крапивина произвело революцию в педагогике, как минимум.
Очень хороший и интересный писатель, но вы преувеличиваете, кажется.
«Педагогика» слишком чванливая наука, чтобы заметить какого-то там «крапивина».
«Педагогика» слишком чванливая наука, чтобы заметить какого-то там «крапивина».
=) Понимаю вашу иронию. Да, раньше творчество Крапивина даже противопоставляли педагогической системе. А сейчас есть отряд «Каравелла» carabela.ru
… на который уже пытались навесить чуть-ли не «педофилию», если мне не изменяет память. Зато появилась и даётся в неприятных ощущениях «ювенильная юстиция», словно списанная с отрицательных образов из его повестей.
Это скорее грусть, чем ирония.
Это скорее грусть, чем ирония.
Крапивин ярый противник ЮЮ. Про это есть в его последних книгах. А то что про педофилию — будьте добры, просто не уподобляйтесь этим недалеким суждениям.
— Творчество крапивина произвело революцию в педагогике, как минимум.
— вы преувеличиваете, кажется. [например] появилась и даётся в неприятных ощущениях «ювенильная юстиция»
— Крапивин ярый противник ЮЮ
Именно.
Крапивин правда очень хороший писатель, и наверное очень хороший человек, по крайней мере лично я не представляю, как «голубятню», например, мог написать человек плохой или злой. Просто не складывается картинка.
Просто вы несколько преувеличиваете его влияние на реальность. С писателями так часто происходит.
— вы преувеличиваете, кажется. [например] появилась и даётся в неприятных ощущениях «ювенильная юстиция»
— Крапивин ярый противник ЮЮ
Именно.
Крапивин правда очень хороший писатель, и наверное очень хороший человек, по крайней мере лично я не представляю, как «голубятню», например, мог написать человек плохой или злой. Просто не складывается картинка.
Просто вы несколько преувеличиваете его влияние на реальность. С писателями так часто происходит.
Понимаете, вероятно со стороны может казаться, что преувеличиваю. Время покажет. Но я знаю это не со стороны, потому что я флагман отряда «Каравелла» и инструктор отряда. Сам все время работаю с детьми, и в этом общении вижу что хорошо бы ребята в наше время побольше читали Жюль-Верна, Дюма, Крапивина — тогда возможно меньше было бы зверств и насилия.
«Квантовая сцепленность фононов в этих кристаллах продлилась весьма короткое время, около 7 пикосекунд. Это время является слишком коротким, что бы использовать это явление в квантовых вычислениях и коммуникациях. По крайней мере до тех пор, пока ученые не найдут способ увеличить это время до приемлемых величин.» Искали бы лучше как уменьшить время реакции вместо того чтобы искусственно замедлять процесс.
Постепенно решается проблема огромнейших пингов для интернета в космическом пространсве… (например средний пинг до Марса где-то 20 минут(если принять невозможности преодоления скорости света))
а я как человек, не понимающий в физике, все жду, когда ж обнаружат параллельные миры. так хочется верить, что они есть. и что будут проводники)
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Квантовая сцепленность в масштабах нашего мира или провидение Владислава Крапивина