Вселенная
Квантовая механика на пальцах.
obsidian_edge (off) VIP [5250]
2 марта 2010, 15:07
Квантовая телепортация
Как это работает. Допустим, есть некая частица (например, фотон) у которой есть некое измеряемое квантовое состояние (например, поляризация). До измерения квантовое состояние (поляризация фотона) находится в поле вероятностей, то есть не опеределено четко. Зато после измерения все многообразие возможных квантовых состояние схлопывается в одно, четко определенное.
Теперь добавим к системе второй фотон, связанный с первым. Это явление называется квантовой запутанностью, когда две и более частицы описываются одной волновой функцией. Причем если измерить параметры одной частицы, у второй появляются (именно появляются, а не становятся известными) соответствующие характеристики. При этом расстояние, на которое разнесены частицы никакой роли не играет. Более того, не играет роли и время, что создает дополнительные сложности как при реализации эксперимента, так и при вероятном практическом использовании квантовой телепортации.
Прикол в том, что измерения по отдельности смысла не имеют. Предположим что у нас есть две запутанные частицы. Одна в Москве, другая во Владивостоке. Мы измеряем параметры частицы, находящейся в Москве. При этом все молчим как партизаны. Спустя какое-то время во Владивостоке тоже измеряют параметры своей частицы. Ключевой момент — во Владивостоке не знают о том, провели ли в Москве измерения или еще нет. Позднее, обе группы экспериментаторов встречаются и делятся впечатлениями. Разумеется у обеих групп результаты получились одинаковые. НО! Фокус в том, что с точки зрения квантовой механики, невозможно ответить на вопрос, чьи измерения оказали влияние на результат, владивостокские, или московские. Потому что время в данном случае роли не играет. Для определенности экспериментаторы должны обмениваться данными по классическому каналу связи, причем они должны сигнализировать просто о самом факте проведения эксперимента, но не о результатах. В этом случае точно определяется Отправитель и Получатель информации.
Повторим тот же эксперимент с Москвой и Владивостоком. На этот раз измерения проводят во Владивостоке, после чего отсылают в Нерезиновку ровно один бит информации: бымс! "1". Что символизирует, что нужные измерения проведены. В Москве также измеряют свою частицу и получают тот же результат что и во Владивостоке. Но на этот раз ясно что Отправителем был Владивосток, а Получателем — Москва.
Получается так, что первый фотон чувствует состояние другого, причем на любом расстоянии - хоть за вон тем забором, хоть в миллиарде световых лет от другого.
Практической пользы от всех этих манипуляций пока мало: информация в процессе эксперимента не передается; её придется посылать обычным каналом. Однако данный феномен в свое время наделал много шума по причине парадоксального проявления квантовой природы материи - нелокальности ее состояний.
Немного пояснений.
Связывают частицы не абы какие, а те, у которых может быть состояние суперпозиции. Что это такое? Есть "да", есть "нет" - это определенные состояния, а есть "может да, а может нет - фик пойми!" - неопределенное состояние. Как монетка в момент подбрасывания: не ясно что выпадет: орел или решка. Теперь подбросим и запутаем монетки, одну отвезем на остров Пасхи. Прихлопнув первую монетку, мы уничтожим её суперпозицию, зато узнаем состояние. Теперь мы знаем, что у второй монетки на острове Пасхи выпадет тоже решка.
Пример я привел чудовищно корявый, но надо же хоть как-то обозначить смысл квантовой телепортации.
Для желающих более дотошно разобраться с парадоксом, прошу вначале[url=http://ru.wikipedia.org/wiki/Квантовая_телепортация] вот сюда[/url], затем сюда .
-------
Вселенная
Список форумов
На главную
0.016 сек
SQL: 3