Рубрика «квантовая механика»

Введение

Самая известная криптографическая проблема - передача секретных сообщений. Для этой задачи чаще всего используют криптосистемы с закрытым ключом: Алиса (отправитель) шифрует информацию с помощью ключа, а Боб (получатель) им же расшифровывает сообщение. К сожалению, криптосистемы с закрытым ключом имеют серьезные сложности в практической реализации. Основная вопрос - как раздать ключи? Во многих отношениях распределение ключей так же трудоемко, как и основная задача приватного общения. Злонамеренная третья сторона может подслушать ключ и легко прочитать сообщение.

Читать полностью »

Объединение отрицательно заряженных частиц за счет фотонов - 1

Противоположности притягиваются. Этот житейский принцип, касающийся отношений между людьми, далеко не всегда соответствует действительности. Но в физике все так, как говорится: противоположные электрические заряды, к примеру, всегда притягиваются, а сходные — отталкиваются. Этот принцип стар, как сам мир, но и его можно подвергнуть некой модификации, если применить другие физические законы и явления. Группа ученых из Саутгемптонского университета (Великобритания) провели исследование, в котором им удалось создать новый тип материала, названный фотонно-связанный экситон. Самый смак заключается в том, что фотоны стали связующим звеном между отрицательно заряженными электронами, которые по логике должны были отталкиваться. Как именно были использованы фотоны, какие особенности изобретенного атома, и в каких областях может использоваться данная разработка? Об этом мы узнаем из доклада ученых. Поехали.Читать полностью »

Из законов физики следует, что течение времени – всего лишь иллюзия. Чтобы избежать такого заключения, нам, возможно, придётся переосмыслить реальность чисел с бесконечной точностью.

В подходе к математике столетней давности найдены новые ключи к разгадке природы времени - 1
Если числа нельзя записывать бесконечными последовательностями цифр, то и будущее не предопределено

Странно, что, хотя нам кажется, будто мы проносимся сквозь время, беспрерывно находясь на тонкой грани между фиксированным прошлым и открытым будущим, эта самая грань – настоящее – никак не проявляет себя в существующих законах физики.

К примеру, в теории относительности Эйнштейна время переплетено с тремя измерениями пространства, и формирует гибкий четырёхмерный пространственно-временной континуум – "блок-вселенную", охватывающую прошлое, настоящее и будущее. Уравнения Эйнштейна описывают всё в блок-вселенной, как предрешённое с самого начала; изначальные условия космоса определяют, что будет дальше, и никаких сюрпризов не происходит – они только кажутся сюрпризами. «Для нас, верящих в физику, — писал Эйнштейн в 1955, за несколько недель до смерти, — различие между прошлым, настоящим и будущем является лишь упорной и настойчивой иллюзией».
Читать полностью »

image

Группа физиков под руководством Джона Петерсона из Университета Ватерлоо Канады построила квантовый двигатель. Его коэффициент полезного действия близок к максимально возможному значению в своем классе.

Работа двигателя основывается на цикле Отто на топливе из ядер углерода с полуцелым спином. Они выделяют энергию за счет ядерного магнитного резонанса. Читать полностью »

Парадокс Эйнштейна — Подольского — Розена сейчас активно изучают в многих лабораториях мира и научных институтах. Пишутся тонны научных статей. Поднято много хайпа в около-научных кругах.
Парадокс Эйнштейна — Подольского — Розена на пальцах и… при чём тут эфир - 1
Только лишь одна загвоздка, хотя и достаточно парадоксальная. В самой квантовой механике нет ничего парадоксального в парадоксе ЭПР! Ни граммульки!
Так почему же его так пристально изучают?

И да, при чём тут эфир?!
Читать полностью »

Это перевод статьи Элиезера Юдковского, из научно-популярного цикла, посвященного многомировой интерпретации квантовой механики. Начало цикла было переведено на хабре, но потом переводчик видимо подустал. Его можно понять — материал очень объемный. Юдковский любит растекаться мыслию по древу. С другой стороны, материал действительно сложный, а повторение разными словами одного и того же позволяет картинке в голове неподготовленного читателя хоть как-то уложиться. Я не возьмусь продолжить перевод всего цикла, но попробую перевести пару наиболее важных статей.

Я пропущу статьи цикла про пространства состояний (классическое и квантовое) — концепция используется много где, и должна быть знакомой технически подготовленному читателю. А также пропущу фейнмановские интегралы по траекториям — с ними можно ознакомиться в прекрасном научно-популярном первоисточнике.

А вот следующий пост отвечает на важный вопрос. Если "настоящий" мир на фундаментальном уровне — квантовый, где все запутано, и все влияет друг на друга, откуда вообще берутся классические системы? Почему "естественные" квантовые явления мы видим так редко в обычной жизни? Это то что автор называет "классической галлюцинацией". Почему, например, создателям квантовых компьютеров нужно прикладывать такие огромные усилия, чтобы сохранить систему в "естественном" запутанном состоянии?

Читать полностью »

Пост состоит из трех частей. Для понимания сути явления, достаточно ознакомиться только со второй частью.

1. Вводная (зачем, да почему)
2. Конкретные расчеты
3. Философско-практическая часть.

1. Вводная (зачем, да почему)
Сподвигло меня на этот пост следующее обстоятельство. В инете достаточно много материалов на эту тему. Однако 80% процентов из них страдают трагическим недостатком – они достаточно подробно рассказывают, почему классическая логика не права и ограничиваются констатацией факта, что в квантовой механике все по-другому и наблюдения соответствуют предсказанным ей значениям. Остававшаяся часть грузит математическим аппаратом и после вереницы формул говорит – ну вот видите, будет вот так-то. После этого возникает ощущение боли от изнасилования мозга, ибо реального удовольствия понимания при этом не возникает.

А понимания хочется, т.к. по моему глубокому убеждению, все-таки следующий революционный скачек технологий, будет связан с овладением человечеством квантовой мощи. И подобно тому, как в 60-х люди даже вообразить не могли, как эти громадные железки занимающие целые подвалы, изменят нашу жизнь, радикально уменьшив размеры и увеличив мощь, так и сейчас мы не представляем себе весь потенциал неуклюжих прототипов с 50 кубитами.
Читать полностью »

Эта небольшая заметка про то, как рисовать красивые картинки, ну и немного про физику, о которой редко говорят, про бомовскую квантовую механику.
image
Читать полностью »

Вероятность можно представлять себе разными способами. И квантовая механика охватывает их все

Откуда берётся квантовая вероятность - 1

Статья Шона Кэрролла, профессора теоретической физики из Калифорнийского технического института

В философском "Эссе о вероятностях", опубликованном в 1814 году, Пьер-Симон Лаплас ввёл печально известное гипотетическое существо: «обширный интеллект», знающий полное физическое состояние Вселенной. Для такого существа, прозванного поздними комментаторами "демоном Лапласа", не будет никаких загадок относительно случившегося в прошлом или того, что случится в любой момент будущего. В рамках описанной Исааком Ньютоном «вселенной как часового механизма», прошлое и будущее определяются настоящим.
Читать полностью »

Три эксперимента подтвердили квантовый дарвинизм — теорию, объясняющую, как квантовые вероятности могут порождать объективную классическую реальность

Квантовый дарвинизм: идея, объясняющая объективную реальность, прошла первые испытания - 1

Неудивительно, что у квантовой физики есть репутация странной и контринтуитивной науки. Мир, в котором мы живём, не кажется нам квантово-механическим. И до XX века все предполагали, что классические законы физики, выведенные Исааком Ньютоном и другими учёными – согласно которым у объектов всегда имеются точно определённые позиции и свойства – работают на всех масштабах. Но Макс Планк, Альберт Эйнштейн, Нильс Бор, и другие их современники обнаружили, что в самом «низу», среди атомов и субатомных частиц эта конкретика исчезает, превращаясь в кашу из возможностей. Атому, к примеру, обычно нельзя приписать определённое местоположение – мы можем лишь рассчитать вероятность найти его в том или ином месте. Возникает неприятный вопрос: и как же квантовые вероятности объединяются в чёткую картину классического мира?
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js