Квантовая случайность. Нелокальность, телепортация и другие квантовые чудеса

Квантовая случайность. Нелокальность, телепортация и другие квантовые чудеса

Играет ли Бог в кости? И во что играют физики? Николя Жизан, автор прорывного женевского эксперимента по передаче квантовой запутанности фотонных пар по оптоволокну, излагает свои взгляды на фундаментальные вопросы квантовой физики через призму игры Белла – воображаемого эксперимента, в котором рассматривается теоретическая возможность сверхсветовой передачи информации с использованием запутанных частиц. Реальные эксперименты с ними доказали нелокальную природу мира – вопреки интуитивному желанию ученых, события в удаленных точках Вселенной могут непосредственно зависеть друг от друга. Истинная природа этих явлений и вытекающие из них следствия в последнее время стали горячей темой физики. По мнению автора, вторая квантовая революция, начавшаяся в последнем десятилетии XX века, позволит построить новый, непротиворечивый и плодотворный взгляд на мир.

Жанры: Физика, Зарубежная образовательная литература
Цикл: Не является частью цикла
Год публикации: 2016

Читать онлайн Квантовая случайность. Нелокальность, телепортация и другие квантовые чудеса


Издательство благодарит Russian Quantum Center, Сергея Белоусова и Виктора Орловского за помощь в подготовке издания


Переводчик К. Ефимова

Редактор И. Лисов

Руководитель проекта А. Тарасова

Корректор Е. Аксёнова

Компьютерная верстка М. Поташкин

Дизайн обложки Ю. Буга


© Odile Jacob, 2012

© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2016


Все права защищены. Произведение предназначено исключительно для частного использования. Никакая часть электронного экземпляра данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, включая размещение в сети Интернет и в корпоративных сетях, для публичного или коллективного использования без письменного разрешения владельца авторских прав. За нарушение авторских прав законодательством предусмотрена выплата компенсации правообладателя в размере до 5 млн. рублей (ст. 49 ЗОАП), а также уголовная ответственность в виде лишения свободы на срок до 6 лет (ст. 146 УК РФ).

* * *

Разумный человек приспосабливается к миру, неразумный – упорно пытается приспособить мир к себе. Поэтому прогресс зависит от неразумных людей.

Джордж Бернард Шоу

Я могу представить себе такое будущее, в котором мы будем для роботов тем, чем сейчас являются собаки для людей.

Клод Шеннон

Предисловие

«Любовь с первого взгляда!» – так Николя Жизан описал свои ощущения в день, когда он узнал о теореме Белла. Услышав это, я снова вернулся в тот осенний день 1974 года, когда, погруженный в изучение малоизвестной в то время работы Джона Белла, я понял, что спор между Бором и Эйнштейном об интерпретации квантовой механики может быть разрешен экспериментально. Не так уж много физиков были осведомлены о проблеме, поднятой Эйнштейном, Подольским и Розеном, немногие слышали о неравенствах Белла, и совсем мало было тех, кто считал вопросы основополагающих концепций квантовой механики достойными серьезного внимания. Работу ЭПР, опубликованную в 1935 году в журнале Physical Review, можно было легко найти в университетских библиотеках, чего нельзя было сказать о работе Белла, опубликованной в неизвестном новом журнале, которому суждено было исчезнуть после четвертого выпуска. В те времена, когда еще не существовало Интернета, работы, которые не были опубликованы в крупных журналах, приходилось распространять в фотокопиях. Моя собственная копия досталась мне из папки, которую собрал Кристиан Эмбер (Christian Imbert), молодой профессор Института Оптики, по случаю визита Эбнера Шимони (Abner Shimony), приглашенного в Орсэ Бернаром д’Эспанья (Bernard d’Espagnat). Очарованный идеями Белла, я решил, что моя докторская диссертация будет основана на экспериментальных тестах неравенств Белла, и Эмбер согласился взять меня под свое крыло.

В удивительно ясной работе Белла я увидел серьезный вызов для экспериментаторов: изменение ориентации поляризационных детекторов, в то время как запутанные частицы распространяются от источника в область измерения. Было необходимо исключить влияние ориентации поляризатора как на механизм излучения, так и на измерение, применяя для этого принцип релятивистской причинности, который запрещает распространение любых физических эффектов со скоростью выше скорости света. Такой эксперимент мог бы объяснить саму суть конфликта между квантовой механикой, с одной стороны, и мировоззрением Эйнштейна – с другой.

Эйнштейн защищал локальный реализм, сочетавший два принципа. Первый утверждал физическую реальность системы. Второй – гипотеза о локальности – что система не подвержена влиянию событий, происходящих в другой системе, отделенной от первой пространственно-подобным интервалом пространства-времени, поскольку в противном случае две системы должны были бы обмениваться воздействиями, распространяющимися быстрее света. В итоге наши эксперименты подтвердили предсказания квантовой механики, и физикам пришлось отказаться от локального реализма – от взгляда на мир, который так убедительно защищал Эйнштейн. Но от чего же следовало отказаться – от реализма или от локальности?


Вам будет интересно
Как зарождалась теория относительности? Как повлияли революционные идеи Эйнштейна на представления о пространстве и времени, на науку и технику? Каково их место и значение в сегодняшней науке? Книга дает читателю возможность проникнуть в мир Эйнштейна, разделить те особые моменты, когда ему удавалось приподнимать краешек большой завесы, постигая скрытые механизмы Вселенной. Автор шаг за шагом скрупулезно, но занимательно и доступно рассказывает об истоках и формировании идей Эйнштейна, показывае...
Читать онлайн
Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывае...
Читать онлайн
Леонард Сасскинд, известный американский физик и один из создателей теории струн, в свое время предложил революционную концепцию понимания Вселенной и места человека в ней. Своими исследованиями Сасскинд вдохновил целую плеяду современных физиков, которые поверили, что эта теория сможет однозначно предсказать свойства нашей Вселенной. Теперь же в своей первой книге для широкого круга читателей Сасскинд уточняет и переосмысляет свои взгляды, утверждая, что данная идея отнюдь не универсальна и ей ...
Читать онлайн
Книга одного из самых известных ученых современности, нобелевского лауреата по физике, доктора философии Стивена Вайнберга – захватывающая и энциклопедически полная история науки. Это фундаментальный труд о том, как рождались и развивались современные научные знания, двигаясь от простого коллекционирования фактов к точным методам познания окружающего мира. Один из самых известных мыслителей сегодняшнего дня проведет нас по интереснейшему пути – от древних греков до нашей эры, через развитие наук...
Читать онлайн
В книге собраны воспоминания коллег, учеников, родных и близких о выдающемся ученом Амине Афтаховиче Тарзиманове. Показана научная и учебно-методическая работа. Приведены списки основных научных трудов....
Читать онлайн
Изложены сведения об основных свойствах цвета, о цветовом круге, смешении цветов и красок, факторах, изменяющих собственный цвет, контрасте, светотени, изменении цветов на расстоянии, теории цветовой выразительности, искусстве цвета, дизайне интерьера и цвета в интерьере....
Читать онлайн
На основании смоделированной системы в книге представлен новый взгляд на физические процессы, явления, закономерности. Его новизна в том, что они рассматриваются одновременно с позиции материи и пространства. Система не противоречит законам физики, а углубляет понятие механизмов их действия, даёт определенные ответы на вопросы, неясности, сомнения, существующие в современной физике. Как всё новое, она содержит спорные положения, истинность или ложность которых будет установлена со временем....
Читать онлайн
Гравилогия – это новая наука, которая показывает как законы физики действуют в области психологии. Она дает ответы на вечные вопросы о природе любви, зависимости, привязанности и дружбы. Самые удивительные события в нашей жизни, странные совпадения, магические обряды, сложные семейные ситуации с родителями и детьми, даже отношения со своими собаками и кошками – все это подчиняется одним и тем же законам. Знание этих законов дает ключ к пониманию многообразия мира....
Читать онлайн
Анна очень спешила замуж, так сильно, что попала в другой мир.Короткая сказка о драконе-ректоре, который оказался не в том месте, не в то время… хм… возможно автор ошибается…...
Читать онлайн
Роман Владимира Козырева «Геометрия времени» расскажет читателю о жизни в Москве 80-х – 90-х годов прошлого века. Повествование ведется от первого лица, но лишь частично это лицо автора. В книге соединены два плана: жизнь, прожитая в действительности, и жизнь вымышленная. Это жизнь поэта и музыканта в эпоху застоя и перестройки. Ранее автором был опубликован сборник стихов «Возвращение».Представленный опыт прозы – не первый в творчестве автора, баловавшегося в юные годы рассказами в жанре фантас...
Читать онлайн
Кто она, нелюбимая дочь короля и любимая воспитанница Тьмы, на чьей руке зажглась метка Избранницы Светлого принца? Это и собирается выяснить Лиррит из Норберга, отправляясь в столицу Астора, чтобы принять участие в ненавистном Отборе невест. Ведь ей вовсе не нужен принц Айдар из династии Орвик, да и Темной не место в Светлом королевстве! Но Лиррит и не подозревала, что игра на Отборе поведется не на жизнь, а на смерть, и в нее будет так некстати вовлечено собственное сердце. ...
Читать онлайн
По воле судьбы ей суждено спасти мир, но справится ли она со своей задачей? Поиски артефактов, похищение вампирами, друзья... Как доверится кому нибудь кроме себя? С детства меня готовили к спасению мира, обучали быть воином... Но кто нибудь спросил чего хочу я? Принцесса, одно слово, а не титул и роскошь, родители меня любят, но кто знает что мне, придется пережить, ради спасения дорогих мне существ....
Читать онлайн