«Вселенная локально нереальна» — Нобелевка 2022
17 февраля, 2024 11:44 дп
Мэйдэй
Эйнштейн был бы недоволен :)!
В 2002 году Нобелевская премия по физике была дана за проведение «опыта Белла без лазеек», который доказал, что информация между связанными частицами передается мгновенно — то есть, быстрее скорости света.
Что такое локальность?
Эйнштейн утверждал, что одна физическая система не может изменить свои параметры без воздействия на нее другой физической системы. Например: ручка не покатится по столу сама по себе, то есть — пока я не толкну ее рукой. а значит, не повлияю. И скорость распространения этого влияния не может быть выше скорости света. Например — мы не можем синхронизировать часы на Земле и на Марсе ОДНОВРЕМЕННО, т.к. сигнал о времени будет идти с Земли до Марса несколько минут (зависит от положения относительно друг друга и Солнца).
Что такое связанные (запутанные) частицы?
Связанные частицы — это кванты (фотоны, электроны), которые так запутаны между собой, что при измерении параметров одной, вторая сразу определяется со своими. Например — у нас есть 2 связанных электрона. Если мы меряем один, и там оказывается спин вверх, то у второго с вероятностью 100% будет спин вниз.
Иногда сравнивают с носками: у Алисы и Боба по одному носку. Алиса остается на Земле, Боб летит на Марс. Как только Алиса обнаруживает, что у нее левый носок, носок Боба тут же становится правым :).
Что такое состояние неопределенности?
В квантовой физике частицы имеют неопределенные параметры ровно до тех пор, пока эти параметры не измерены. Но это не просто «мы не знаем». Типа: «Мы не знаем, где конкретно вокруг ядра находится электрон». Это значит, что он находится везде до тех пор, пока мы не измерили, где. В момент измерения квантовая функция схлопывается. Еще раз — частица находится в нескольких местах ОДНОВРЕМЕННО. Или имеет оба параметра ОДНОВРЕМЕННО. Это свойство сейчас используется в квантовых компьютерах. Электрон находится в 2 состояниях одновременно. поэтому выступает за 0 и 1 одновременно. А значит, параллельно участвует в двух вычислениях — где нужен 1, и где нужен 0. Таким образом производительность квантовых компьютеров увеличивается экспоненциально.
Так вот: связанные частицы тем и удивительны, что как только мы измеряем одну, вторая тут же определяется со своим состоянием тоже.
Что думал Эйнштейн
Эйнштейн считал, что квантовые физики просто не могут обнаружить какие-то скрытые переменные, которые влияют на поведение связанных частиц. С тех пор квантовые физики пытались найти эти скрытые переменные либо согласится уже на том, что это все-таки «Spooky action at a distance» («Пугающее поведение на расстоянии» — Эйнштейн).
Опыт Белла проводился 70 лет подряд, но ученые постоянно находили «лазейки» — каким образом частицы Алисы и Боба могли бы связаться друг с другом и передать информацию. Наконец удалось провести опыт «чисто» — появилась аппаратура, которая помогла разнести связанные фотоны на расстояние от нескольких сотен метров до пары км. Его провели 4 различных группы ученых. Сами опыты отличались друг от друга.
Мэйдэй
Эйнштейн был бы недоволен :)!
В 2002 году Нобелевская премия по физике была дана за проведение «опыта Белла без лазеек», который доказал, что информация между связанными частицами передается мгновенно — то есть, быстрее скорости света.
Что такое локальность?
Эйнштейн утверждал, что одна физическая система не может изменить свои параметры без воздействия на нее другой физической системы. Например: ручка не покатится по столу сама по себе, то есть — пока я не толкну ее рукой. а значит, не повлияю. И скорость распространения этого влияния не может быть выше скорости света. Например — мы не можем синхронизировать часы на Земле и на Марсе ОДНОВРЕМЕННО, т.к. сигнал о времени будет идти с Земли до Марса несколько минут (зависит от положения относительно друг друга и Солнца).
Что такое связанные (запутанные) частицы?
Связанные частицы — это кванты (фотоны, электроны), которые так запутаны между собой, что при измерении параметров одной, вторая сразу определяется со своими. Например — у нас есть 2 связанных электрона. Если мы меряем один, и там оказывается спин вверх, то у второго с вероятностью 100% будет спин вниз.
Иногда сравнивают с носками: у Алисы и Боба по одному носку. Алиса остается на Земле, Боб летит на Марс. Как только Алиса обнаруживает, что у нее левый носок, носок Боба тут же становится правым :).
Что такое состояние неопределенности?
В квантовой физике частицы имеют неопределенные параметры ровно до тех пор, пока эти параметры не измерены. Но это не просто «мы не знаем». Типа: «Мы не знаем, где конкретно вокруг ядра находится электрон». Это значит, что он находится везде до тех пор, пока мы не измерили, где. В момент измерения квантовая функция схлопывается. Еще раз — частица находится в нескольких местах ОДНОВРЕМЕННО. Или имеет оба параметра ОДНОВРЕМЕННО. Это свойство сейчас используется в квантовых компьютерах. Электрон находится в 2 состояниях одновременно. поэтому выступает за 0 и 1 одновременно. А значит, параллельно участвует в двух вычислениях — где нужен 1, и где нужен 0. Таким образом производительность квантовых компьютеров увеличивается экспоненциально.
Так вот: связанные частицы тем и удивительны, что как только мы измеряем одну, вторая тут же определяется со своим состоянием тоже.
Что думал Эйнштейн
Эйнштейн считал, что квантовые физики просто не могут обнаружить какие-то скрытые переменные, которые влияют на поведение связанных частиц. С тех пор квантовые физики пытались найти эти скрытые переменные либо согласится уже на том, что это все-таки «Spooky action at a distance» («Пугающее поведение на расстоянии» — Эйнштейн).
Опыт Белла проводился 70 лет подряд, но ученые постоянно находили «лазейки» — каким образом частицы Алисы и Боба могли бы связаться друг с другом и передать информацию. Наконец удалось провести опыт «чисто» — появилась аппаратура, которая помогла разнести связанные фотоны на расстояние от нескольких сотен метров до пары км. Его провели 4 различных группы ученых. Сами опыты отличались друг от друга.