Представь себе, что по дороге едет машина. Мы делаем фото на длинной выдержке. За это время машина успевает проехать метров 10. Зная расстояние и время (выдержки), легко посчитать скорость. Но где именно в момент съёмки была машина? Нигде конкретно и в то же время везде.
Сделаем ещё фото, на этот раз на короткой выдержке. Машина получилась чёткой и мы точно знаем, где она находилась в момент съёмки. Но как теперь посчитать, с какой скоростью она ехала? А может, она и не ехала вовсе? По фото теперь сказать невозможно.
Это и есть "принцип Гейзенберга", хотя и довольно грубо.
Раньше люди думали, что свет – это луч, состоящий из частиц. Потом поняли, что волна. Потом увидели, что свет проявляет свойства и частицы и волны и придумали корпускулярно-волновой дуализм. Так и что же получается, свет – это и частица и волна одновременно? Нет!
Чем вообще частицы отличается от волны с точки зрения квантовой физики? Прямым следствием корпускулярно-волнового дуализма является неопределенность Гейзенберга – принцип квантовой физики, согласно которому мы не можем в равной степени точно знать и импульс и координату квантового объекта. И дело тут не в ограниченности наших технологий, а в самом устройстве квантовой физики.
Таким образом, с определенной долей упрощения можно сказать, что частица от волны отличается тем, что у частицы координата строго определена, а импульс не определен, а у волны определен импульс, а координата нет. И чисто логически получается, что частицы и волны – это в базе своей что-то одно и то же: частица – это волна, координата которой определена, а волна – это частица, импульс которой определен. Частица – это волна, а волна – это частица. Они тождественны, но всё-таки различны. Как же так? Почему? Потому что оба они являются лишь проявлением чего-то большого.
Корпускулярно-волновой дуализм – это не механическое соединение противоположностей. Свет – это не просто соединение частицы и волны в какое-то нелепое единство. Свет проявляет свойства частицы и волны, потому что сам по себе является чем-то большим, чем-то «третьим» по отношению к частицам и волнам. Так что же такое свет?
Свет – это квантовое поле. И вот в зависимости от того, с какого «угла» мы «смотрим» на это поле, подобно слепцам из притчи про слона, мы видим то частицу, то волну, но и то и другое суть проявление одного и того же явления – квантового поля.
Что такое математич. операторы мне издалека знакомо,но причём тут гамильтониан и лагранж - путаница.
>>Это привело к формулировке положений квантовой механики, используя лагранжиан и действие как исходные понятия, в отличие от гамильтониана, а именно, формулировка в терминах фейнмановских интегралов по траекториям, которые оказались полезными ещё в ранних вычислениях Фейнмана в квантовой электродинамике и квантовой теории поля. Запаздывающие и опережающие поля возникают соответственно как запаздывающий и опережающий пропагатор как и в пропагаторах Фейнмана и Дайсона. Впрочем, изображённая здесь связь между запаздывающим и опережающим потенциалами не слишком удивляет, учитывая то, что в теории поля опережающий пропагатор можно получить из запаздывающего пропагатора заменой ролей источника поля и пробной частицы (обычно в рамках формализма функций Грина). В теории поля опережающие и запаздывающие поля рассматриваются как математические решения уравнений Максвелла, комбинации которых обусловлены граничными условиями.
Многим кажется, что квантовая физика это какая-то заумь. А между тем слове «квантовый» нет ровным счётом ничего страшного.
Все процессы, явления и величины в окружающем нас мире можно разделить на две группы: непрерывные (по-научному континуальные) и прерывные (по-научному дискретные или квантованные).
Представьте себе стол, на который можно положить книгу. Вы можете положить книгу в любое место на столе. Справа, слева, посередине... Куда хотите – туда и положите. В этом случае физики говорят, что положение книги на столе изменяется непрерывно.
А теперь представьте книжные полки. Вы можете поставить книгу на первую полку, на вторую, на третью или на четвёртую – однако не можете поставить книгу «где-то между третьей и четвёртой». В этом случае положение книги изменяется прерывно, дискретно, квантовано (все эти слова обозначают одно и то же).
Окружающий мир полон непрерывных и квантованных величин. Вот горка на детской площадке. Дети скатываются с неё вниз – и их местоположение изменяется плавно, непрерывно. Теперь представьте себе, что эта горка вдруг (взмах волшебной палочки!) превратилась в лестницу. Скатиться с неё на попе уже не выйдет. Придётся идти ногами – сперва один шаг, потом второй, потом третий. Величина (высота) у нас изменялась непрерывно – а стала изменяться шагами, то есть дискретно, квантованно.
Давайте проверим!
1. Сосед по даче Иван Иванович отправился в соседнюю деревню и сказал «отдохну где-нибудь по дороге».
2. Сосед по даче Иван Иванович отправился в соседнюю деревню и сказал «поеду каким-нибудь автобусом».Какая из этих двух ситуаций («систем») может считаться непрерывной, а какая – квантованной?
Ответ: в первом случае Иван Иванович идёт пешком и может остановиться отдохнуть в абсолютно любой точке. Значит, данная система – непрерывная.Во втором – Иван Иванович может сесть в подошедший на остановку автобус. Может пропустить и подождать следующего автобуса. Но вот сесть «где-то между» автобусами у него не получится. Значит, данная система – квантованная!
Во всём виновата астрономия
О существовании непрерывных (континуальных) и прерывных (квантованных, разрывных, дискретных) величин прекрасно знали ещё древние греки. В своей книге «Псаммит» («Исчисление песчинок») Архимед даже сделал первую попытку установить математическую связь между непрерывными и квантованными величинами.
Тем не менее, никакой квантовой физики в те времена не существовало. Её не существовало вплоть до самого начала 20 века. Такие великие физики, как Галилей, Декарт, Ньютон, Фарадей, Юнг или Максвелл слыхом не слыхивали ни про какую квантовую физику и прекрасно без неё обходились.
Вы можете спросить: зачем же тогда учёные придумали квантовую физику? Что такое особенное в физике приключилось? Представьте себе, приключилось. Только совсем не в физике, а в астрономии!
Загадочный спутник
В 1844 году немецкий астроном Фридрих Бессель наблюдал самую яркую звезду нашего ночного неба – Сириус. К тому времени астрономы уже знали, что звёзды в нашем небе не являются неподвижными – они движутся, только очень-очень медленно. При этом каждая звезда – это важно! – движется по прямой линии. Так вот, при наблюдениях Сириуса оказалось, что он движется совсем не по прямой. Звезду как бы «шатало» то в одну сторону, то в другую. Путь Сириуса в небе был похож на извилистую линию, которую математики называют «синусоида».
Звезда Сириус и её спутник - Сириус Б
Было понятно, что сама по себе звезда так двигаться не может. Чтобы превратить движение по прямой линии в движение по синусоиде, нужна некая «возмущающая сила». Поэтому Бессель предположил, что вокруг Сириуса вращается тяжёлый спутник – это было самое естественное и разумное объяснение.
Однако расчёты показывали, что масса этого спутника должна быть приблизительно как у нашего с вами Солнца. Тогда почему же мы не видим этот спутник с Земли? Сириус расположен от солнечной системы недалеко – каких-то два с половиной парсека, и объект размером с Солнце должен быть виден очень хорошо...
Трудная получалась задачка. Одни учёные говорили, что этот спутник представляет собой холодную, остывшую звезду – поэтому она абсолютно чёрная и невидима с нашей планеты. Другие говорили, что этот спутник не чёрный, а прозрачный, – потому мы его и не видим. Астрономы всего мира смотрели на Сириус в телескопы и пытались «поймать» загадочный невидимый спутник, а он как будто издевался над ними. Было от чего удивиться, сами понимаете...
В такой телескоп люди впервые увидели спутник Сириуса
И надежды астрономов блестяще оправдались – в первую же ночь неуловимый спутник Сириуса, предсказанный Бесселем, был обнаружен.
Однако, получив данные наблюдений Кларка, астрономы радовались совсем недолго. Ведь, согласно расчётам, масса спутника должна быть приблизительно такая же, как у нашего Солнца (в 333 000 раз больше массы Земли). Но вместо огромного чёрного (или прозрачного) небесного светила астрономы увидели... крохотную белую звёздочку!
Эта звёздочка была очень горячей (25 000 градусов, сравните с 5 500 градусами нашего Солнышка) и одновременно крохотной (по космическим меркам), размерами не больше Земли (впоследствии такие звёзды назвали «белыми карликами»). Получалось, что у этой звёздочки совершенно невообразимая плотность. Из какого же она тогда состоит вещества?!
На Земле мы знаем материалы с высокой плотностью – скажем, это свинец (кубик со стороной в сантиметр, сделанный из этого металла, весит 11.3 грамма) или золото (19.3 грамма на кубический сантиметр). Плотность вещества спутника Сириуса (его назвали «Сириус Б») составляет миллион (!!!) граммов на кубический сантиметр – оно в 52 тысячи раз тяжелее золота! Возьмём, например, обычный спичечный коробок. Его объём – 28 кубических сантиметров. Значит, спичечный коробок, наполненный веществом спутника Сириуса, будет весить... 28 тонн! Попробуйте представить – на одной чашке весов спичечный коробок, а на второй – танк!
Была ещё одна проблема. В физике есть закон, который называется законом Шарля. Он утверждает, что в одном и том же объёме давление вещества тем выше, чем выше температура этого вещества. Вспомните, как срывает давлением горячего пара крышку с закипевшего чайника – и сразу поймёте, о чём речь. Так вот, температура вещества спутника Сириуса этот самый закон Шарля нарушала самым бессовестным образом! Давление было невообразимым, а температура – относительно низкой.
В итоге получались «неправильные» физические законы и вообще «неправильная» физика. Как у Винни-Пуха – «неправильные пчёлы и неправильный мёд».
Голова кругом...
Чтобы «спасти» физику, в начале 20 века учёным пришлось признать, что в мире существует сразу ДВЕ физики – одна «классическая», известная уже две тысячи лет. А вторая – необычная, квантовая. Учёные предположили, что на обычном, «макроскопическом» уровне нашего мира работают законы классической физики. А вот на самом маленьком, «микроскопическом» уровне вещество и энергия подчиняются совершенно другим законам – квантовым.
Представьте себе нашу планету Земля. Вокруг неё сейчас вращается больше 15 000 самых разных искусственных объектов, каждый по своей орбите. Причём эту орбиту при желании можно поменять (скорректировать) – скажем, периодически корректируется орбита у Международной космической станции (МКС). Это макроскопический уровень, здесь работают законы классической физики (например, законы Ньютона).
А теперь перенесёмся на микроскопический уровень. Представьте себе ядро атома. Вокруг него, подобно спутникам, вращаются электроны – однако их не может быть сколь угодно много (скажем, у атома гелия – не больше двух). И орбиты у электронов будут уже не произвольные, а квантованные, «ступенчатые». Такие орбиты физики ещё называют «разрешёнными энергетическими уровнями». Электрон не может «плавно» перейти с одного разрешённого уровня на другой, он может только мгновенно «перепрыгнуть» с уровня на уровень. Только что был «там», и мгновенно оказался «тут». Он не может оказаться где-то между «там» и «тут». Он меняет местоположение мгновенно.
Удивительно? Удивительно! Но это ещё не всё. Дело в том, что, по законам квантовой физики, два одинаковых электрона не могут занимать один и тот же энергетический уровень. Никогда. Учёные называют это явление «запрет Паули» (почему этот «запрет» действует, они пока объяснить не могут). Больше всего этот «запрет» напоминает шахматную доску, – если на клетке доски стоит пешка, другую пешку на эту клетку уже не поставить. В точности то же самое происходит с электронами!
Решение задачи
Каким же образом – спросите вы – квантовая физика позволяет объяснять такие необычные явления, как нарушение закона Шарля внутри Сириуса Б? А вот каким.
Представьте себе городской парк, в котором есть танцевальная площадка. На улице гуляет много людей, они заходят на танцплощадку потанцевать. Пусть количество людей на улице обозначает давление, а количество людей на дискотеке – температуру. На танцплощадку может зайти огромное количество народу, – чем больше людей гуляет в парке, тем больше людей танцует на танцплощадке, то есть чем выше давление, тем выше температура. Так работают законы классической физики – в том числе закон Шарля. Такое вещество учёные называют «идеальным газом».
Люди на танцплощадке – «идеальный газ»
Однако на микроскопическом уровне законы классической физики не работают. Там начинают действовать квантовые законы, и это коренным образом меняет ситуацию.
Представим себе, что на месте танцплощадки в парке открыли кафе. В чём разница? Да в том, что в кафе, в отличие от дискотеки, «сколько угодно» людей не войдёт. Как только будут заняты все места за столиками, охрана прекратит пропускать людей внутрь. И пока кто-то из гостей не освободит столик, охрана никого не впустит! В парке гуляет всё больше и больше народу – а в кафе сколько людей было, столько и осталось. Получается, давление увеличивается, а температура «стоит на месте».
Внутри Сириуса Б, само собой, никаких людей, танцплощадок и кафе нет. Но принцип остаётся всё тот же: электроны заполняют все разрешенные энергетические уровни (как посетители – столики в кафе), и дальше никого «пустить» уже не могут – в точности согласно запрету Паули. В итоге внутри звезды получается невообразимо огромное давление, а вот температура при этом – высокая, но для звёзд вполне себе обыкновенная. Такое вещество в физике называется «вырожденным квантовым газом».
Продолжим?..
Аномально высокая плотность белых карликов – далеко не единственное явление в физике, требующее использования квантовых законов. Но пока давайте запомним главное:
1. В нашем с вами мире (Вселенной) на макроскопическом (т. е. «большом») уровне действуют законы классической физики. Они описывают свойства обычных жидкостей и газов, движения звёзд и планет и многое другое. Именно эту физику вы изучаете (или будете изучать) в школе.
2. Однако на микроскопическом (то есть невероятно маленьком, в миллионы раз меньше самых мелких бактерий) уровне действуют совершенно другие законы – законы квантовой физики. Законы эти описываются очень сложными математическими формулами, и в школе их не изучают.
Однако только квантовая физика позволяет относительно внятно объяснить строение таких удивительных космических объектов, как белые карлики (вроде Сириуса Б), нейтронные звёзды, чёрные дыры и так далее.
Это была статья из журнала «Лучик». В нём мы рассказываем:
В 2022 г. Нобелевскую премию по физике получила команда трех ученых: Алан Аспе, Джон Клаузер и Антон Цайлингер за исследования в области квантовой запутанности, давших толчок развитию квантовой информатики. Тема эта очень интересна сама по себе и особенно интересна та мысль, которую А. Цайлингер продвигает в своих квантовых исследованиях.
Если вкратце, то Цайлингер и Ко показали, что квантовый мир принципиально невозможно описать классическими методами. Он другой. Принципиально. Это не просто наша уменьшенная реальность. Это, в некотором смысле, другая реальность, требующая и другой парадигмы мышления.
Как бы страшно это не звучало для некоторых, но по сути, Квантовая физика (КФ) - это, как говорил А.М. Семихатов, физика индетерминизма и вероятностей.
КФ носит вероятностный характер не потому что мы чисто технически не можем рассчитать всë, что нам нужно достаточно точно, а потому что квантовый объект находится в состоянии суперпозиции и мы не можем в точности знать все его параметры не потому что у нас оборудование несовершенное, а потому что самих этих параметров как бы нет до измерения, их нет до тех пор, пока в ходе измерения не произойдет редукция суперпозиции.
Квантовая запутанность - это феномен, с которого, во многом и начался почти 100 лет назад спор ученых, пытающихся еще удержаться в классической парадигме и ученых-квантистов, ученых, скажем так, "нового поколения" (не по возрасту, а именно по парадигме мышления).
Ученые нового поколения заявили: нельзя измерить импульс и координату частицы одновременно. И дело тут не в измерительных приборах, а в самой реальности.
Против этого взгляда на мир выступил А. Эйнштейн, заявивший: "Бог не играет в кости" (намекая на вероятностный характер КФ как на недостаток). Говорят, что Нильс Бор ответил на это так: "Не указывайте богу, что ему делать". А. Эйнштейна поддержали Ю.Я. Подольский и Н. Розен. Так родилась статья этих трех авторов "Можно ли считать квантовомеханическое описание реальности полным?", а вместе с ней и так называемый парадокс Эйнштейна - Подольского - Розена (ЭПР). Ученые отстаивали мнение о том, что мы можем измерить и импульс и координату, а все препятствия в этом деле связаны либо с неизвестными параметрами, либо с техническим несовершенством аппаратуры.
Согласно ЭПР, можно изменить координату и импульс, если у нас есть две одинаковые частицы, которые разлетаются в противоположные стороны с одинаковой скоростью, суммарный импульс которых равен нулю. Так, измерив импульс частицы А, мы узнаем и импульс частицы В, а измерив координату частицы В, мы узнаем и координату частицы А. Таким образом, ЭПР-парадокс заключается в том, что либо квантовомеханическое описание реальности не является полным и требует уточнений, поиска скрытых параметров, либо же частицы могут мгновенно передавать информацию друг другу, что нарушает уже известные законы физики, в частности принцип локальности, согласно которому на объект непосредственно влияет только его непосредственное окружение, а если две частицы, внешне никак не связанные, находящиеся на большом расстоянии друг от друга, мгновенно обмениваются информацией о состоянии друг друга, то они нелокальны.
В спор вмешался Э.Шредингер, заявивший, что всё не так просто, потому что если у нас есть две одинаковые частицы, которые находились в одной точке, а потом "разлепились", то с точки зрения КФ у нас уже не две разные частицы, они становятся "запутанными" (или точнее "спутанными", от нем - Verschränkung - "переплетение").
В классической физике, все системы и объекты локальны: ничего не воздействует на что-то телепатически и тому подобным образом. В классической физике, если у нас есть картонная коробка с двумя шариками внутри, а общий вес коробки 10 кг и нам известен вес одного шарика - 3 кг, значит вес другого шарика - 7 кг. (абстрагируемся пока от веса самой коробки). В КФ не так. Точнее, не совсем так. В КФ, условно говоря, вес шариков не задан изначально и когда мы измеряем один из них, другому передается информация от том, какой вес он должен получить в связи с нашим измерением.
А. Эйнштейн считал, что запутанные частицы - это нечто вроде пары перчаток: если мы достали из условной коробки левую перчатку, то мы автоматически понимаем, что в коробке осталась правая и поэтому, как считал А. Эйнштейн, никакой передачи информации не происходит и не нарушаются никакие понятия здравого смысла и привычные законы и принципы физики.
Однако ученые-квантисты продолжали утверждать, что запутанные частицы - это не пара перчаток, где левая и правая определены изначально и мы лишь узнаем, где какая, поочередно их доставая. Перчатки, с точки зрения КФ, не определены изначально: одна из них становится левой и передает информацию об этом другой, которая становится правой лишь в результате наблюдения. Требовался эксперимент, который наглядно покажет, кто же в итоге прав.
В течение второй половины XX века было проведено несколько экспериментов, в том числе и с участием упомянутых выше нобелевских лауреатов и все эксперименты показали однозначно: правы квантисты. Частицы взаимодействуют мгновенно, они передают информацию друг другу, они нелокальны и запутаны.
Система запутанных частиц - это всегда единое целое, независимо от расстояния. Поэтому это золотое дно для информатики. Используя квантовую криптографию можно практически мгновенно передавать сообщения, защищенные от перехвата, на большие расстояния. Отсюда уже и рукой подать до мощнейших квантовых компьютеров, которые смогут в режиме реального времени осуществлять такие вычисления, на которые обычным компьютерам понадобились бы миллионы лет, так как элементарная ячейка обычного компьютера существует сама по себе и находится либо в состоянии "1", либо в состоянии "0". Квантовый же компьютер оперирует кубитами, находящимися в суперпозиции, то есть одновременно и в состоянии "1" и "0". Запутанные частицы, работающие по этому принципу и передающие информацию друг другу мгновенно, могут позволить нам создать компьютеры невероятной мощности и защищенности благодаря квантовой криптографии.
Квантовые компьютеры - это новые возможности для науки. Это новая, качественно другая наука. А где квантовая криптография, там и квантовые криптовалюты и новая экономика, а вместе с тем и квантово-криптографическое голосование через интернет и новая демократия и новая политика в целом, а следом - и новый мир.
Для создания рабочего квантового компьютера нам нужно лишь научиться создавать устойчивые запутанности с большим количеством частиц.
Но даже не это самое главное и интересное. А самое интересное - это та, в некотором смысле, философская идея, которую продвигает А. Цайлингер. Идея эта весьма провокационная и уже не столько относится к чистой науке, сколько к философии. Поэтому об этой идее А. Цайлингера подробно и без цензуры рассказываю здесь.
Квантовые физики из Университета Хиросимы обнаружили, что результаты квантовых измерений фундаментально связаны с динамикой взаимодействия между измерительным прибором и системой, что опровергает традиционные представления о фиксированных физических свойствах и предполагает, что реальность формируется контекстом этих взаимодействий. Полученные результаты указывают на необходимость переосмысления интерпретации квантовых экспериментальных данных.
Когда точность измерений приближается к пределу неопределенности, установленному квантовой механикой, результаты становятся зависимыми от динамики взаимодействия между измерительным прибором и системой.
Этот вывод может объяснить, почему квантовые эксперименты часто дают противоречивые результаты и могут противоречить основным предположениям о физической реальности.
Анализ и результаты исследования
Два квантовых физика из Университета Хиросимы недавно проанализировали динамику измерительного взаимодействия, в котором значение физического свойства отождествляется с количественным изменением состояния измерителя. Это сложная задача, поскольку квантовая теория не позволяет определить значение физического свойства, если система не находится в так называемом «собственном состоянии» этого свойства — очень малом наборе особых квантовых состояний, для которых физическое свойство имеет фиксированное значение.
Исследователи решили эту фундаментальную проблему, объединив информацию о прошлом системы с информацией о ее будущем в описании динамики системы в процессе измерительного взаимодействия, продемонстрировав, что наблюдаемые значения физической системы зависят от динамики измерительного взаимодействия, с помощью которого они наблюдаются.
Согласно квантовой теории, результаты измерений определяются изменениями в соотношении между прошлым и будущим системы, вызванными измерительным взаимодействием. Credit: Tomonori Matsushita and Holger F. Hofmann, Hiroshima University.
Результаты своего исследования группа ученых недавно опубликовала в журнале Physical Review Research.
«Существует много разногласий по поводу интерпретации квантовой механики, поскольку различные экспериментальные результаты не могут быть согласованы с одной и той же физической реальностью», — сказал Хольгер Хофманн, профессор Высшей школы передовых наук и инженерии Университета Хиросимы в Хиросиме (Япония).
«В данной работе мы исследуем, как квантовые суперпозиции в динамике измерительного взаимодействия формируют наблюдаемую реальность системы, проявляющуюся в отклике измерительного прибора. Это большой шаг к объяснению смысла понятия „суперпозиция“ в квантовой механике», — сказал Хофманн.
Суперпозиция и физическая реальность
В квантовой механике суперпозиция описывает ситуацию, в которой две возможные реальности как бы сосуществуют, хотя их можно четко различить при соответствующем измерении. Анализ, проведенный группой исследователей, позволяет предположить, что суперпозиции описывают различные виды реальности при проведении различных измерений. Реальность объекта зависит от его взаимодействия с окружающей средой.
«Наши результаты показывают, что физическая реальность объекта не может быть отделена от контекста всех его взаимодействий с окружающей средой, в прошлом, настоящем и будущем, что является убедительным доказательством против широко распространенного мнения о том, что наш мир может быть сведен к простой конфигурации материальных строительных блоков», — сказал Хофманн.
Согласно квантовой теории, смещение измерителя (счётчика), представляющее собой значение физического свойства, наблюдаемое при измерении, зависит от динамики системы, вызванной флуктуациями обратного действия, с помощью которого измеритель (счётчик) возмущает (нарушает) состояние системы.
Квантовые суперпозиции между различными возможными вариантами динамики системы формируют отклик измерителя и приписывают ему определенные значения.
Далее авторы пояснили, что флуктуации динамики системы зависят от силы измерительного взаимодействия. В пределе слабых взаимодействий флуктуации динамики системы пренебрежимо малы, и смещение измерителя может быть определено из уравнения Гамильтона-Якоби — классического дифференциального уравнения, выражающего связь между физическим свойством и связанной с ним динамикой.
При более сильном измерительном взаимодействии наблюдаются сложные эффекты квантовой интерференции между различными динамиками системы. Полностью разрешенные измерения требуют полной рандомизации динамики системы. Это соответствует суперпозиции всех возможных вариантов динамики системы, при которой эффекты квантовой интерференции выбирают только те компоненты квантового процесса, которые соответствуют собственным значениям физического свойства.
Собственные значения — это значения, которые учебная квантовая механика присваивает результатам измерений: точные номера фотонов, спин вверх или спин вниз и т.д. Как показывают новые результаты, эти значения являются следствием полной рандомизации динамики. В тех случаях, когда динамика системы не полностью рандомизирована измерением, необходимо рассматривать другие значения.
Последствия для понимания квантовых измерений
Интересно, что это наблюдение позволяет по-новому взглянуть на использование результатов измерений в описании реальности. Принято считать, что локализованные частицы или целочисленные значения спина являются независимыми от измерений элементами реальности, однако результаты данного исследования позволяют предположить, что эти величины возникают только в результате квантовых помех при достаточно сильных измерениях. Возможно, наше понимание смысла экспериментальных данных нуждается в фундаментальном пересмотре.
Хофманн и его сотрудники надеются на дальнейшее прояснение противоречивых результатов, наблюдаемых во многих квантовых экспериментах.
«Контекстно-зависимые реальности могут объяснить широкий спектр кажущихся парадоксальными квантовых эффектов. Сейчас мы работаем над более точным объяснением этих явлений. В конечном счете, цель состоит в том, чтобы выработать более интуитивное понимание фундаментальных концепций квантовой механики, позволяющее избежать недоразумений, вызванных наивной верой в реальность микроскопических объектов», — сказал Хофманн.
Ссылка на исследование: «Зависимость результатов измерений от динамики квантовых когерентных взаимодействий между системой и измерителем» Томонори Мацусита и Хольгер Ф. Хофманн, 31 июля 2023 г., Physical Review Research.
Их есть у нас! Красивая карта, целых три уровня и много жителей, которых надо осчастливить быстрым интернетом. Для этого придется немножко подумать, но оно того стоит: ведь тем, кто дойдет до конца, выдадим красивую награду в профиль!
После видео несколько дней не могу понять, почему человек говорит, что данный феномен не применим для передачи информации в прошлое. Извините, что постом, боюсь через 3 дня после публикации адекватного ответа в комментариях я не получу, да и не стыдно мне, учитывая во что превратилась лента.
Так вот что придумал мой недоинженерный мозг (извините за профанство, чукча не физик):
1)Растягиваем путь от щели до датчика до, условно, 10 минут, задача передать инфу на 5 минут назад (то есть первые 5 минут эксперимента должны включить все передаваемое сообщение.
2) Пишем программу, который включает/выключает датчик по принципу 0 = 1 наносекунда, 1 = 2 наносекунды. Придумываем сообщение, например 10010010111001
3) Запускаем.
Если я правильно понял эксперимент, то человек, наблюдающий экран, увидит ту последовательность смены картинки (рисунок частицы/волны), которую выдаст последовательность программы включения/выключения датчика через 10 минут. И нам без разницы что на экране, нас интересует только последовательность и время в наносекундах до смены картинки.
ps. В эксперименте не ничего про то, сменится ли картинка, если включать/выключать датчик в промежутке между созданием единичных парных фотонов и их попаданием на датчик. Если картинка в этом случае тоже меняется, то никакой передачи информации в прошлое и переписывания его "задним числом" точно нет, загадкой будет только то, как фотон "видит" конечную точку быстрее скорости света. Тоже не очень понятно, но уже не так мистично.