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
Если первая книга Сталика Ханкишиева была «книгой риса», то вторая – настоящая «энциклопедия мяса». Точнее, речь о баранине – важнейшем исходном продукте для кулинарии стран Средней Азии и Азербайджана, гастрономической культуре которых автор посвящает свой труд. Как и прежде, Сталик убеждает: в гастрономии важнее всего – самому понимать суть дела, а не заучивать чужие предписания и рецепты. Чтобы так же вкусно, с тем же увлечением и мастерством, как автор, готовить самостоятельно, нужен настоящ...
Читать онлайн
Заключительная фаза Игры с такими ставками не может иметь правил. Все, что способно перевесить чашу весов, брошено на игровой стол. Планетные системы, звездные корабли и сами Игроки станут фигурами в битве за будущее. Ставки сделаны. Игра начинается....
Читать онлайн