Квантовая случайность. Нелокальность,телепортация и другие квантовые чудеса
Покупка
Тематика:
Квантовая механика
Издательство:
Альпина нон-фикшн
Автор:
Жизан Н.
Перевод:
Ефимова Ксения
Год издания: 2016
Кол-во страниц: 209
Дополнительно
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.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Nicolas Gisin QUANTUM CHANCE Nonlocality, Teleportation and Other Quantum Marvels
Николя Жизан КВАНТОВАЯ СЛУЧАЙНОСТЬ Нелокальность, телепортация и другие квантовые чудеса Перевод с французского МОСКВА 2016
Издательство благодарит Russian Quantum Center, Сергея Белоусова и Виктора Орловского за помощь в подготовке издания УДК 530.145 ББК 22.314 Ж71 Переводчик К. Ефимова Редактор И. Лисов Жизан Н. Ж71 Квантовая случайность: Нелокальность, телепортация и другие квантовые чудеса / Николя Жизан ; Пер. с англ. — М. : Альпина нон-фикшн, 2016. — 202 с. ISBN 978-5-91671-489-0 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. УДК 530.145 ББК 22.314 Все права защищены. Никакая часть этой 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, а также запись в память ЭВМ для частного или публичного использования, без письменного разрешения владельца авторских прав. По вопросу организации доступа к электронной библиотеке издательства обращайтесь по адресу lib@nonfi ction.ru © Odile Jacob, 2012 © Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2016 ISBN 978-5-91671-489-0 (рус.) ISBN 978-2-7381-2831-7 (франц.)
ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ ................................................................................................... 9 ПРЕАМБУЛА ..................................................................................................... 17 ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................... 19 Глава 1 АПЕРИТИВ ............................................................................................................... 25 Глава 2 ЛОКАЛЬНЫЕ И НЕЛОКАЛЬНЫЕ КОРРЕЛЯЦИИ ............................................. 33 Глава 3 НЕЛОКАЛЬНОСТЬ И ИСТИННАЯ СЛУЧАЙНОСТЬ ........................................ 65 Глава 4 НЕВОЗМОЖНОСТЬ КВАНТОВОГО КЛОНИРОВАНИЯ................................... 81 Глава 5 КВАНТОВАЯ ЗАПУТАННОСТЬ ............................................................................ 91 Глава 6 ЭКСПЕРИМЕНТ ..................................................................................................... 107 5
Квантовая случайность Глава 7 ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ....................................................................... 119 Глава 8 КВАНТОВАЯ ТЕЛЕПОРТАЦИЯ ........................................................................... 129 Глава 9 ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ЛИ ПРИРОДА НЕЛОКАЛЬНА? ....................................... 145 Глава 10 ТЕКУЩИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕЛОКАЛЬНОСТИ .......................................... 177 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................ 193 БЛАГОДАРНОСТИ......................................................................................... 201
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. 9
Квантовая случайность 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? 10