Список разделов



Поиск
введите слово для поиска
расширенный поиск




Календарь
<Декабрь 2017>
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
       
ГлавнаяВходРегистрацияПоследние статьиПоискКонтакты
   

"Запутанность" и "суперпозиция" — залог успешной телепортации

Мечта о телепортации атомов, молекул и, возможно, даже больших объектов впервые стала реальной возможностью — сообщает журнал New Scientist.

Прогресс достигнут благодаря физикам, предложившим метод, при помощи которого теоретически можно "запутать" абсолютно любую частицу.

Чтобы не запутаться с самого начала, попробуем разобраться с терминами, а именно, что такое квантовая "запутанность" (quantum entanglement — одно из названий "соотношение неопределённостей") и "суперпозиция" (superposition). В этом может помочь статья Ли Хендерсона и Владко Ведрала (Leah Henderson and Vlatko Vedral), которые попытались растолковать всё это попроще:

"Все мы часто наблюдаем так называемую корреляцию, то есть взаимосвязь, соотношение предметов, явлений или понятий. Например, представьте себе, что вы стали свидетелем ограбления банка. Грабитель направляет пистолет на испуганного кассира. Так вот, глядя на кассира, вы можете узнать, стреляло оружие или нет: если бедолага цел и невредим — оружие не стреляло, мёртв или ранен — наоборот.

С другой стороны, глядя на оружие и выяснив, стреляло ли оно, вы можете узнать, жив кассир или мёртв. Таким образом, мы можем говорить, что есть прямая корреляция между состоянием оружия и состоянием кассира: "стреляло значит мёртв" и "не стреляло значит жив". При этом мы полагаем, что грабитель стреляет только для того, чтобы убить и никогда не промахивается.

В мире микроскопических объектов, описанных квантовой механикой, не всегда всё так просто. Вообразите атом, который мог бы подвергнуться радиоактивному распаду в определённый промежуток времени. Или не мог бы. Мы можем ожидать, что у этого атома есть только два возможных состояния: "распад" и "не распад", так же, как в ситуации с ограблением, но в квантовой механике у атома может быть некое объединённое состояние — "распада — не распада", то есть ни то, ни другое, а как бы между. Вот это состояние и называется "суперпозицией".

Один из самых распространённых примеров для объяснения принципов квантовой телепортации: Алиса телепортирует Бобу "запутанную" частицу

Один из самых распространённых примеров для объяснения принципов квантовой телепортации: Алиса телепортирует Бобу "запутанную" частицу
Таким образом, атомы могут быть коррелированны так, что если первый распался — распадётся второй, и наоборот. Это — 100% корреляция. Но в мире квантовой механики тот же самый принцип действует и для атомов, находящихся в "суперпозиции". Корреляция атомов в "суперпозициях" и называется "запутанностью" или "соотношением неопределённостей".

Проблема, как вы понимаете, состоит в том, что в повседневной жизни мы не встречаем что-либо в "суперпозиции", например, "мёртво-живого" кота или "мёртво-живого" кассира, но, в принципе, если мы ожидаем, что квантовая механика будет полноценной теорией, описывающей каждый уровень нашего опыта, такие странные состояния должны быть возможны.

Где заканчивается странный квантовый мир и начинается привычный классический? Эти проблемы обсуждаются десятилетиями, соответственно, существует множество различных объяснений и толкований квантовой теории.

Внимание к этой проблеме было привлечено ещё в 1935 году, когда Эйнштейн (Einstein), Подольский и Роузен (Rosen) затеяли спор о странном поведении "запутанности". Они считали, что измерение какой-либо динамической переменной у одной частицы не может создать определённое значение этой переменной у другой удалённой частицы. Подразумевалось, что теория квантовой механики была неполноценной, поскольку не были обнаружены некие скрытые параметры.

Всё это спровоцировало известные дебаты между Эйнштейном и Нильсом Бором (Niels Bohr), причём последний утверждал, что теория квантовой механики полноценна, а проблемы Эйнштейна возникли потому, что он пробует интерпретировать теорию слишком буквально.

Однако в 1964 году благодаря Джону Беллу (John Bell), который вывел своё знаменитое "неравенство", противостояние разрешилось вроде бы в пользу квантовой механики. По большому счёту, дискуссии продолжаются, а на сегодняшний день мы имеем примерно следующее: "соотношение неопределённостей" позволяет двум частицам вести себя одинаково, независимо от того, на каком расстоянии друг от друга они находятся. Если вы измеряете состояние одной частицы — вы немедленно определяете состояние другой, у которой появляются точно такие же характеристики — это и есть квантовая телепортация.

До сих пор физики могли "запутывать" только фотоны, электроны и атомы, используя различные методы в каждом конкретном случае, однако теперь физики, согласно информации New Scientist, считают прежние схемы "слишком специфичными" и сообщают, что теоретически можно телепортировать любые частицы и даже "большие" молекулы. Сугато Бозе (Sougato Bose, University of Oxford) из Оксфордского университета и Дайпенкэр Хоум (Dipankar Home, Bose Institute in Calcutta) из Института Бозе в Калькутте продемонстрировали механизм, при помощи которого этого можно добиться.

Чтобы понять, как работает этот механизм, необходимо рассмотреть угловой момент или спин (вращение) электрона. Чтобы создать "соотношение неопределённостей" электронов, то есть "запутать" их, нужно убедиться, что они идентичны во всех отношениях, после чего выстрелить этими электронами в расщепитель луча (beam splitter).

Механизм "расщепляет" каждый из электронов, приводя их в квантовое состояние "суперпозиции", вследствие чего электрон с равной долей вероятности будет двигаться по одному из двух путей. Какой путь "выбрал" электрон, можно узнать, только обнаружив его. Если "расщеплять" два электрона одновременно, то возможны два варианта: оба электрона направятся по одному пути или же каждый по отдельному.

Бозе и Хоум рассчитали, что всякий раз, когда на каждой из двух "дорожек" будет по одному электрону, — они "запутаны". Это даёт им основания предполагать, что "запутанные" частицы могут происходить из разных независимых источников.

Похожие опыты проводились и проводятся по всему миру, а огорчают по большому счёту две вещи: во-первых, не всё понятно — неискушённому человеку разобраться в квантовой механике крайне сложно и очень немногие предпринимают попытку объяснить, что к чему, а во-вторых — квантовая телепортация, в возможности появления которой уже мало кто сомневается, не позволит телепортировать человека.

Редакция готова рассмотреть любые материалы читателей по теме "Квантовая телепортация". Пишите нам!

Статья о науки и техники получена: Membrana.ru




Похожие статьи


1 : Телепортация путаницы. Часть первая: квантовые тайны
Телепортация давно перестала быть исключительно фантастическим термином и прочно завоевала научный лексикон. Правда, до переброски людей между городами ещё весьма далеко. Совсем недавно физики проводили опыты с фотонами, а теперь настал черёд атомных...

2 : Гарри Поттер и клуб миллиардеров
Дж. К. Роулинг, автор книг о Гарри Потере, получила доступ в клуб миллиардеров, став единственной женщиной из Великобритании в списке Forbes за 2007 год. Дж. К. Роулинг – одна из 29 британцев, попавших в список Forbes-2007. Ее книги о мальчике...

3 : Запрет "Калашникова"
Я считаю, что это оружие индивидуального уничтожения, именно поэтому данная проблема затрагивает абсолютно всех. Стрелковое оружие используется для убийства людей во всем мире. Оно не только убивает, что, кстати, оно делает в ужасающих масштабах - оно так

4 : Игры киберразума
Одно из основных свойств микромира — дуализм его «обитателей»: волны могут быть одновременно частицами, а частицы — волнами. Увидеть воочию это явление мы, конечно, не можем. Наши тела слишком большие, а органы чувств грубы и неспособны различить отдельны

5 : Порционный микромир
В истории развития физики было немало революций, кардинально изменявших научную парадигму и взгляды ученых на методы познания и устройство мира. Однако то, что произошло с естествознанием в первой четверти XX века, не было очередной сменой основных законо

Рейтинг: 3.0/5 (16 голосов)

Последние статьи


1: Автоматическая сверка счетов-фактур – новые возможности «1С:Бухгалтерии 8» ред. 3.0
2: Возможности CRM в 1С «Управление торговлей»
3: Настройка отчетов 1С
4: Как отразить доп. расходы в 1С?
5: Взаимозачет в 1С



Последние новости


Делец в Удмуртии на госденьги открыл нарколабораторию - УФСБ
МОСКВА, 2 ноя - РИА Новости. Следствие заподозрило жителя Удмуртии в организации нарколаборатории на полученные от государства деньги, сообщает в пятн...

Сотрудница томского вуза продавала героин около общежития

ТОМСК, 2 ноя – РИА Новости, Сергей Леваненков. Полиция задержала 58-летнюю томичку при попытке продать героин, возбуждено уголовное дело, сообщи...

Молодежную премию наноиндустрии получил автор технологии для наркоза

© РИА Новости. Сергей ПятаковМОСКВА, 1 ноя - РИА Новости. Лауреатом Российской молодежной премии в области наноиндустрии 2012 года стал заместитель ге...

Жители еще одного мексиканского города взялись за борьбу с наркомафией

МЕХИКО, 2 ноя - РИА Новости, Дмитрий Знаменский. Жители города Олинала в мексиканском штате Герреро взяли в руки оружие, чтобы противостоять попыткам ...

Бразильские студенты получали наркотики по специально вырытому туннелю

© РИА Новости. Артур ГабдрахмановМЕХИКО, 2 ноя - РИА Новости, Дмитрий Знаменский. Оригинальный способ доставки наркотиков в университет крупнейшего бр...


Послать ссылку на этот обзор другу по ICQ или E-Mail:


Разместить у себя на ресурсе или в ЖЖ:


На любом форуме в своем сообщении: