Ученые изучили прогнозы в квантовой механике

Ученые изучили прогнозы в квантовой механике

Квантовая запутанность является ключом к квантовым вычислениям, криптографии и многих других реальных приложений квантовой механики. Она также является одним из самых странных явлений во Вселенной, преодолевая барьеры пространства и времени, связывая весь космос в единое целое. Ученые долго думали, что запутанность между двумя частицами была необычным и мимолетным явлением, настолько деликатным, что воздействие частиц на свое окружение быстро уничтожило бы эту связь.

Запутанность является одним из самых странных прогнозов в квантовой механике. Два объекта запутанные, если их физические свойства не определены, но связаны, даже тогда, когда два объекта разделены большим расстоянием. Механизм запутанности не известен, но до сих пор эксперименты универсально показывают, что нелокальная запутанность реальна. Когда две запутанные частицы подвергаются влиянию окружающей среды, их взаимодействия с окружающей средой вызывают запутывание на “просачивание” в окружающую среду. Так что ее более трудно обнаружить и использовать, но она не исчезает.

Запутанность явно неуловимая. Но как часто это встречается в реальном мире макроскопических объектов? В новой дипломной работе математиков под руководством профессора Stanislaw Szarek из «Case Western Reserve University» рассматривается этот вопрос, и считается, что запутанность встречается повсюду в крупных объектах.

Если вы рассматриваете большие системы, возможно, имеющие тысячи (или триллионы) частиц, то квантовое описание по существу то же самое. Теперь безупречные состояния составляют лишь очень небольшую часть возможных квантовых состояний, и, как следствие, более вероятное поведение – когда части системы переплетены друг с другом.

Команда под руководством Szarek также рассмотрела запутывание подсистем в запутанной системе. Если вы выберете две частицы из системы, вероятность того, что они запутались, очень мала. По сути, довольно невелика в пределах очень больших систем. С другой стороны, если разделить систему на две части, эти половины почти наверняка будут запутанными друг с другом.

Результат показывает, что бытовые предметы устроены так, что их части переплетены друг с другом, а также переплетаются почти со всем, с чем они ранее взаимодействовали. Это интересный результат, особенно для тех, кто воспринимает Вселенную в целостном плане. Но имеет ли эта целостность видимые последствия? Это очень сложный вопрос, на который мы еще не имеем практического ответа.

Крупномасштабная запутанность указывает, как наш мир развивается, часто в ключевых направлениях. Тем не менее, предсказать, как определенное действие может изменить эту эволюцию, представляется невозможным, по крайней мере, с практичной точки зрения. Такое предсказание просто требует слишком много знаний о микроскопическом состоянии мира. Можно остроумно сказать, что магия работает, но обычно не имеет реального и / или предсказуемого результата. По крайней мере, в квантовой механике.

Источник: wordscience.org

Похожие новости:
Ученые доказали существование параллельных миров
Открытие в области математики, которое сделала команда ученых из Оксфордского университета, доказывает, что параллельные миры действительно существуют. Сама теория таких миров появилась еще в 1950 в США (ее автор - Хью Эверетт) и объяснила тайны квантовой механики, вызывавшие споры ученых. В эвереттовской «многомирной» ..
2012-10-7 4702 2 Научные открытия
1
Число Пи нашли в квантовой механике
Физик Карл Хаген и математик Тамар Фридман из Рочестерского университета в штате Нью-Йорк вывели формулу для числа Пи из квантовой механики. Результаты своих исследований авторы опубликовали в Journal of Mathematical Physics. В своей работе ученые использовали вариационный принцип для определения ..
2015-11-12 2885 0 Научные открытия
3
Геометрия помогла определить степень квантовой запутанности
Физики из Ноттингемского университета в Великобритании предложили простой геометрический способ определения степени запутанности двух, трех или четырех кубитов — квантовых аналогов классических битов. Исследование авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко о нем сообщается на сайте Phys.org.Ученые ..
2016-02-23 2372 0 Научные открытия
1
Китай осуществит квантовую телепортацию на 1200 километров
Китайские ученые летом 2016 года проведут первый в мире эксперимент по осуществлению квантовой телепортации на расстояние более 1200 километров. Об этом сообщает Nature News.Для эксперимента ученые планируют запустить в июне 2016 года спутник. Таким образом, ..
2016-01-14 2729 0 Научные открытия
1
Физики продемонстрировали надежную квантовую телепортацацию
Ученые из Нидерландов и Великобритании продемонстрировалии квантовую телепортацию между двумя кубитами, разделенными расстоянием в три метра. Краткое сообщение об исследовании доступно на сайте Делфтского технического университета в Нидерландах, а статья ученых опубликована в журнале Science. Ученым удалось передать на расстояние квантовую ..
2014-05-30 2486 0 Научные открытия
0
Ученые впервые наблюдали квантовый парадокс Чеширского кота
Физикам Франции, Австрии и США в Институте Лауэ-Ланжевена (Гренобль, Франция) удалось провести эксперимент, в результате которого они измерили магнитный момент нейтрона независимо от положения самого нейтрона. Явление, которое наблюдали ученые, называется парадоксом Чеширского кота. Результаты своих ..
2014-07-30 2832 0 Научные открытия
0
Ученые получили изображения кота Шредингера
Физики из Вены и Нью-Йорка впервые продемонстрировали снимки камеры, когда последняя не видела оригинал изображения. Визуализация, сделанная аппаратом при помощи трафарета и лазеров, имеет форму кошек и символически напоминает о квантовом эффекте кота Шредингера. Результаты своих исследований ..
2014-08-28 2681 0 Научные открытия
0
Физики вывели квантовую механику из полевой теории струн
Американские физики-теоретики продемонстрировали возможность получения квантовомеханических соотношений из специального случая струнной теории поля (полевой теории струн). Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physics Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Университета Южной ..
2014-11-05 2822 0 Научные открытия
1
Физики запутали рекордное число фотонов
Китайские физики запутали рекордное число фотонов — 10 частиц. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко о нем сообщает издание Physics.Для запутывания пары фотонов, идущих в одном и том же направлении с одной и той же поляризацией, ученые пропускали свет через пару ..
2016-11-18 4254 0 Научные открытия
0
Ученые установили новый рекорд в квантовой телепортации
Ученым удалось добиться новых успехов в области квантовой телепортации. Исследователи смогли преуспеть в передаче через оптоволоконный кабель квантового состояния частиц света (фотонов) на расстояние 25 км. Эксперимент был основан на квантово-запутанных частицах — так называют квантовые объекты, которые ..
2014-12-11 2750 0 Научные открытия
0
Физики разрешили парадокс Хокинга о потере информации в черных дырах
Физики из США в своей работе показали, что черная дыра не теряет информацию вследствие испарения объекта из-за эффекта Хокинга-Грибова. Результаты своих исследований ученые опубликовали в журнале препринтов ArXiv, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте fromquarkstoquasars.com. Американские физики учли ..
2015-04-08 5233 0 Научные открытия
5
Разер поймал кота Шредингера
Американским физикам впервые удалось зафиксировать квантовое состояние кота Шредингера молекулы, состоящей из двух атомов йода. Исследование направлено на публикацию в журнал Physical Review Letters, доступно на сайте arXiv.org, а краткое его содержание представлено на канале YouTube Национальной ..
2016-09-28 2649 0 Научные открытия
0
Найден способ проверить теорию петлевой квантовой гравитации
Петлевая квантовая гравитация может решить одну из самых крупных проблем физики: примирить между собой общую теорию относительности и квантовую механику. Но подобно другим умозрительным теориям квантовой гравитации, петлевая квантовая гравитация еще не была проверена экспериментально. ..
2012-01-16 3985 0 Научные открытия
0
Российские физики восстановили запутанность «распутавшегося» квантового света
Российские ученые разработали метод восстановления квантовой запутанности и проверили его экспериментально. Работа физиков расширяет возможности квантовой связи и квантовой криптографии. Результаты своих исследований они опубликовали в журнале Nature Photonics, а кратко о них сообщается в пресс-релизе Российского квантового центра, ..
2015-10-13 1933 0 Научные открытия
0
Немецкий школьник сделал открытие в классической механике
Немецкий школьник Шаурийя Рай решил сразу две серьезные математические задачи, участвуя в конкурсе Дрезденского университета. Об этом сообщает издание The Local. Сам конкурс завершился в марте 2012 года, однако только сейчас решение школьника прошло проверку профессиональными математиками. ..
2012-05-24 3024 0 Научные открытия
0