Обладает ли квантовая запутанность массой?

13 Января 2015 в 16:30, Илья Хель 7 700 просмотров 17

Квантовая запутанность

Мы знаем, что есть некое явление: квантовая запутанность, в ходе которой частицы связаны друг с другом на больших расстояниях. Теперь допустим, что у квантовой запутанности есть собственная масса. Таким образом, запутанность, как предполагает одна из последних научных работ, может влиять на гравитацию.

Но для начала вернемся на шаг назад. Мы такие, какими являемся, и есть что-то прелестное в понимании, что мы отличаемся друг от друга и являемся уникальными, каждый человек на Земле. Мы сложные. Но частицы — они не сложные. Или, скорее, они сложные в другом смысле. Частицы становятся неразличимыми, делят одну личность и характеристики на двоих, но все же остаются частью группы частиц, которые можно описать как одну. Это не клоны — на клонов можно воздействовать по отдельности.

Иными словами, группу частиц, разделяющих определенное состояние, нельзя описывать по отдельности. Поскольку невозможно полностью описать одну частицу, не описывая ее партнеров. Или же — еще одна формулировка — невозможно сделать что-то с конкретной частицей, занимающей такое же состояние, как и другая частица, не сделав того же самого со второй частицей. В математическом исполнении все это выглядит не так странно, как звучит.

Когда частицы находятся в одном состоянии, мы говорим, что они запутаны: странный, но вездесущий феномен, когда свойства частицы полностью коррелируют с измерением свойств другой частицы. Когда происходит измерение, обе частицы, где бы они ни были, приходят к одному состоянию мгновенно.

Эйнштейн не был в восторге от этой идеи, предпочитая альтернативные объяснения, в которых эти отношения могут описываться скрытыми переменными, а не «жутким действием на расстоянии». Эта более удобная, ну или по крайней мере безопасная альтернатива была основана на вере в фундаментальную неполноту квантовой картины мира.

Эта неполнота также подтверждалась гравитацией. Гравитация — настолько слабая сила, что в квантовом мире, казалось бы, вы можете вообще не обращать на нее внимания. Именно эта тема лежит в основе новой работы Дэвида Бруши из Еврейского университета в Иерусалиме. Он выдвигает предположение, что, возможно, само явление запутанности влияет на гравитационные поля, как искривляющие пространство-время движения черных дыр или систем двойных звезд — но в других масштабах.

Работа Бруши — попытка выработать математическое решение того, как эти поля могут нарушаться присутствием запутанных частиц.

«Было установлено, что квантовая когерентность и запутанность в системе могут быть использованы для извлечения энергии, — рассказал Бруши. — В некотором смысле в когерентности можно хранить энергию. Квантовые холодильники используют это как основной принцип [своей работы]. Это наблюдение вдохновило меня задаться вопросом. Если бы энергию каким-то образом можно было извлечь из квантовых когерентностей системы, то гравитация должна была бы подвергаться влиянию «квантовости этого состояния». Этого следовало бы ожидать, поскольку энергия взаимодействует (то есть является источником) с гравитацией».

Основная идея заключается в том, что запутанные частицы просто весят немного больше, чем могли бы весить в качестве отдельных единиц. Таким образом, гравитационное возмущение становится функцией обеих энергий частиц, как следует ожидать, а также продолжительности времени, в ходе которого сохраняется запутанность. Разница невообразимо мала — одна часть на 10^37 — но в теории обнаружима. Ее можно будет зарегистрировать.

«Для сверхтяжелых частиц, для ультрарелятивистских частиц или состояний с большим количеством возбуждений результат, как мы надеемся, должен превышать предыдущий на несколько порядков. В принципе, это делает эффект измеряемым».

Этот эффект должен проявиться в виде гравитационных волн, поскольку движение массивных объектов вызывает пространственно-временную рябь, которая распространяется наружу в самом пространстве-времени. Не так давно доказательство таких волн было подтверждено.

Идея Бруши состоит в том, чтобы взять математику запутанности, то, как одна частица может вызывать возбуждения в квантовом поле в двух или более местах, и переложить ее в терминах теории относительности, в частности, создания гравитационных волн.

Возможно, связи не будет вовсе. Это всего лишь допущение, которое может привести к интересным результатам. «Я пока не могу сказать, откуда приходит энергия (читай — вес) или где она хранится, — говорит Бруши. — На данный момент эти вопросы расплывчаты, хотя и весьма интересны. Дальнейшая работа покажет».

Обладает ли квантовая запутанность массой?

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

17 комментариев

  1. Аноним

    Очень огромное количество данных и переменных может быть логичнее смоделировать данную теорию с помощью самого современного суперкомпьютера , задача сравни космологической сингулярности , все эти теории находятся на пределе нашего понимания мироздания , возможно лучшая команда физиков теоретиков с помощью теватронна , БАКа и суперкомпьютера найдут ответ (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  2. vinstlow

    Любопытно :)

  3. Atey

    при первом прочтении сразу же возникла мысль - а не может ли эта масса квантовой запутанности быть Тёмной материей?

  4. head_56

    Что только не выдумывают умы от современной теоретической физики и математики и все у них в головах вроде бы как считается и работает, вот только одна проблема- "А воз и ныне там" Вам бы господа фантастические романы писать... :-)

    • TorSyoN

      Стесняюсь спросить, а что бы Вам делать? Или чем занимаетесь Вы, что вот так голословно критикуете?

      • head_56

        Я не критикую, я просто не верю в бред про "Темную материю" и все, что связано со словосочетанием "квантовый\квантовая".... Меня больше привлекают прикладные науки а все то, что невозможно "пощупать" в моем сознании коррелирует с затуманиванием мозгов.
        К стати говоря, очень подходящее словосочетание "Квантовая запутанность" ... :-) Или может быть Вы верите в то, что "физики\математики" теоретики построят для Вас ракету на квантовом двигателе и Вы отправитесь на ней в квантовое путешествие?! Нет, они создадут для Вас квантовую еду..., может быть, когда нибудь... Вы верьте им и все у Вас будет..... Мой Вам совет, почитайте научные книжки, попробуйте разобраться откуда появились такие понятия как квантовая физика и темная материя... Наши древние предки, обожествляли все то, что не поддавалось их простому объяснению или сжигали на кострах тех, чьи действия не могли объяснить а современные научные мужи свою ересь возвели в ранг научных догм не сумев объяснить те иные явления в природе.... При этом так запутались, что даже определения стали давать соответствующие "Квантовая запутанность" Я говорю - им бы Фантастические романы писать...
        А Ваши знания о том, "чем я занимаюсь" не смогут Вам помочь, да и это не важно! У всего в природе, будь то макро или микромир есть физическая модель. Так вот исходя из этого науке, в первую очередь, нужно найти ответ на основополагающие вопросы! Например:- "..., что же такое масса с точки зрения физики элементарных частиц?! Что в этом мире первично гравитация или материя (не смотря на незыблемость закона всемирного тяготения И. Ньютона) и в конце концов, что же такое гравитация... Вместо этого, академическая наука, следуя своему "жизненному пути", сталкиваясь с непонятными и необъяснимыми с точки зрения тех научных догм которыми она "вооружена", не пытается "остановиться и подумать" она как колесница по инерции катится вперёд а с белыми пятнами разбираются "фантасты от науки" поэтому мы да сих пор не можем обнаружить "базон" Хигса получившего за свою ТЕОРИЮ Нобелевскую премию... Вооружившись математикой придумали себе "квантовый мир" не в силах объяснить с точки зрения физики "дуальность" поведения элементарных частиц и непредсказуемость в поведении электрона..... И многое, многое другое .... А "Белые пятна" как были белыми так и остались по сей день. Увы и АХ. Именно по этому я и "смеюсь" над подобного рода научными "изысканиями" которые популяризуются здесь.... :-)

        • Korvin

          Все эти умозаключения приводят к тому что мир это просто компьютерная симуляция. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

          • head_56

            А разве это имеет значение?! Ведь материальный мир существует мы с вами живем и размножаемся..,!!! Какая разница как весь этот механизм будет называться? Главное понимать- КАК ЭТО РАБОТАЕТ?! Пусть это будет и "симуляция" Я готов принять квантовый подход в познании мира но пусть этот "подход" тогда объяснит откуда берутся элементы квантования мироздания.... Это знаете как закон всемирного тяготения, да хороший закон и формула проста до абсурда но она ни дает ни какого намека на саму природу явления, мало того оказывается в галактических масштабах она и вовсе не работает! Не хватает видите ли 99% массы.... И ученые, вместо того чтобы подумать над тем - "как же всетаки правильно считать гравитационное взаимодействие"придумали "темную" материю и темную энергию как в средневековье..... Видно действительно мы от него совсем недалеко ушли....

        • Atey

          Ну знаете, лет двести назад не верили, что в мозге происходит электрическая активность, и про альфа ритмы никто тогда не знал. Однако бредовые на первый взгляд идеи первопроходцев и двигают науку вперед, и сейчас уже существуют интерфейсы и программы "мозг-компьютер". Благодаря которым, кстати, человек уже может мысленно управлять протезов руки. Вчера только передача про это была по Науке 2.0. Квантовой физике всего-то сто лет. И если она трудна для понимания, так это не значит, что ее не существует. Это вам ее понять трудно и для вас она не укладывается в мировоззрении. И во всяком случае, вы вот свои мысли потрогать руками не можете, однако, предпочитает считать, что вы способны мыслить. А как раз-таки сама система сознание-мозг - уже квантовая система, которую вы отрицаете. Есть хорошие, познавательные фильмы на этот счет, если возникнет желание, могу поискать, вспомнить название. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

          • head_56

            :-) """ А как раз-таки сама система сознание-мозг - уже квантовая система, которую вы отрицаете."""
            Вы сами то понимаете что пишите?! "Мозг" компьютера- вот это есть строго квантовая система которая не имея "полутонов" в конечном счете имеет только два значения "о" и "1" И вообще кто Вам сказал, что мозг человека это ни что иное как "квантовый компьютер"- БРЕД! Если бы это было именно так, тогда человек ни чем не отличался бы от обычного PC ! Таким же тупым и бессмысленным он был бы тогда ... И вообще Вы понимаете само определение слова "квантовАние" Погуглите, надеюсь Вам это поможет. :-) Наличие электрических импульсов в обеспечении нейронных связей в коре головного мозга еще не говорит о том, что эти связи квантуются каким то образом...!
            Квантовая физика и математика это лишь инструмент в руках теоретиков с помощью которого они могут описать и "урегулировать" те или иные противоречия в первую очередь в физике! Проблема в том, что все эти математические решения неразрешимых физических задач типа неопределенности Гейзенберга не дают ответа на вопрос почему это происходит и как это устроено!!! Именно по этому (я так считаю) ЭТО ТУПИКОВЫЙ ПУТЬ, ведущий в некуда... Как у двоечника который подгоняет ответ задачки (главное чтобы было правильно) при этом он "нифига" не понимает в самой задаче....

  5. Atey

    ***"Мозг" компьютера- вот это есть строго квантовая система которая не имея "полутонов" в конечном счете имеет только два значения "о" и "1"***
    То ли я Вас не понимаю, то ли в википедии не то написали. По их же сведениям - классический процессор в каждый момент может находиться ровно в одном из состояний, то квантовый процессор в каждый момент находится одновременно во всех этих базисных состояниях, при этом в каждом состоянии.
    Я понимаю это желание, докопаться до основ, узнать как это работает и почему именно так, а не иначе.
    Но, как мне думается, нет разницы между Что происходит и Как это происходит. Всё это грани одного и того же процесса, и познав одно, познаем и другое. Тут главное сам процесс Познание, а результат всего лишь приятный бонус.

    • head_56

      :-) Нет лучшего объяснения чем то определение которое дали сами ученые (одному из необъяснимых явлений) КВАНТОВАЯ ЗАПУТАННОСТЬ.... Чем запутанней тем надежней спрятано... :-)

    • JollyRoger

      Между ЧТО сделать и КАК сделать разница огромна. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  6. head_56

    Всегда хочется сказать ученым мужам - "Если вы верите в чудеса ( Квантовая запутанность, темная материя, античастицы, и т.д.) тогда не занимайтесь наукой а просто верьте...! Но если вы не верите в чудеса тогда ищите ответы на все, не прибегая к дьявольскому или божественному началу!!!"

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.