Квантова заплутаність може бути невід'ємним властивістю реальності
Source:
Справді явище під назвою квантова заплутаність необхідно для опису фізичного світу чи можлива якась пост-квантова теорія без заплутаності? У новому дослідженні, про яке пише phys.org, фізики математично довели, що будь-яка теорія з класичним межею – коли вона може описувати наші спостереження класичного світу, звертаючись до класичної теорії при певних умовах – повинна включати заплутаність. Тому, незважаючи на те, що заплутаність розходиться з класичним розумінням, вона повинна бути неминучим і найважливішою властивістю не тільки квантової теорії, але і будь некласичної теорії, навіть ще не розробленою.
Фізики в особі Джонатана Річенса з Імперського коледжу Лондона і Університетського коледжу Лондона, Джона Селбі з Імперського коледжу Лондона і Оксфордського університету і Сабрі Аль-Сафі з Університету Ноттінгем-Трент, опублікували статтю, в якій йдеться про те, що заплутаність є невідворотною особливістю будь некласичної теорії, в Physical Review Letters.
«У квантової теорії багато дивних особливостей порівняно з класичною теорією», говорить Річенс. «За традицією ми вивчаємо, як класичний світ виходить з квантового, але тут ми вирішили звернути назад це міркування, щоб побачити, як класичний світ формує квантовий. Так ми показали, що одна з найбільш дивних особливостей останнього, квантова заплутаність, є неминучим наслідком виходу за рамки класичної теорії або, можливо, навіть наслідком нашої неспроможності відмовитися від класичної теорії, залишити її позаду».
Хоча повний доказ набагато докладніше, основна ідея полягає в тому, що будь-яка теорія, що описує реальність, повинна вести себе як класична теорія до певної межі. Це вимога здається досить очевидним, але, як показують фізики, воно накладає серйозні обмеження на структуру будь некласичної теорії.
Квантова теорія задовольняє цій вимозі наявності класичного межі в процесі декогеренции. Коли квантова система взаємодіє із зовнішнім середовищем, вона втрачає свою квантову когеренцию, зв'язаність, і все, що робить її квантової. Таким чином, система стає класичною і веде себе, як очікується в класичній теорії.
Фізики показали, що будь-яка некласична теорія, яка відновлює класичну теорію, повинна містити заплутані стану. Щоб довести це, вони пішли від зворотного: припустимо, така теорія не має заплутаності. І потім вони показали, що без заплутаності будь-яка теорія, яка відновлює класичну теорію, повинна бути сама класичної – і це суперечить початкової гіпотези, що така теорія повинна бути некласичної. Цей результат означає, що припущення відсутності заплутаності такої теорії буде хибним, а значить, будь-яка теорія такого типу повинна її мати.
Цей результат може бути тільки початком багатьох інших пов'язаних відкриттів, оскільки відкриває можливість того, що інші фізичні особливості квантової теорії можна відтворити, просто зажадавши від теорії наявності класичного межі. Фізики припускають, що такі особливості, як інформаційна каузальність (причинно-наслідковий зв'язок), бітова симетрія і макроскопічна локальність можуть бути доведені, завдяки цьому єдиному вимогу. Ці результати також дають більш чітке уявлення про те, як повинна виглядати будь-яка майбутня некласична, постквантовая теорія.
«Мої майбутні цілі полягають у тому, щоб побачити, чи може нелокальність Белла також вилучено з існування класичного межі», говорить Річенс. «Було б цікаво, якби всі теорії, які замінюють класичну теорію, порушували б локальний реалізм».
Локальний реалізм — це комбінація принципу локальності з «реалістичним» припущенням, що всі об'єкти мають «об'єктивно існуючими» значень своїх параметрів і характеристик для будь-яких можливих вимірів, можуть бути виробленими над цими об'єктами, перед тим як ці вимірювання проводяться. Ейнштейн, будучи, по всій видимості, прихильником локального реалізму, любив у зв'язку з цим говорити, що Місяць не зникає з неба, навіть якщо її ніхто не спостерігає. Дані сучасної квантової механіки, засновані на проведених експериментах, ставлять під сумнів адекватність моделі локального реалізму «пристрою» реальності.
Більше:
Чи можна захиститися від ВІЛ на генному рівні
лютує Чума XX століття і в XXI столітті. СНІД вже давно визнається багатьма справжньою проблемою людства, яку треба якось вирішувати. Люди будують теорії, звідки він узявся і чому треба чи не треба переживати за його приводу, але одне ясно точно. З н...
Що не так з тестами на коронавірус?
Сьогодні багато демонізують Гейтса, звинувачуючи його в навмисному чипировании населення (от тільки як?) і заодно всіх смертних гріхах. Розповідаємо, чому американський мільярдер насправді молодець і зовсім не рептилоид Яким би тривожним це не здавал...
15 кращих цитат Альберта Ейнштейна про науку і життя
Альберт Ейнштейн був синонімом слова «Геній». Саме так, з великої літери. Не дарма кажуть, що талановита людина талановита у всьому. Геніальність теж можна назвати талантом, так як це унікальна особливість людини бути розумним, розважливим ...
Новини
Які наукові експерименти відкриють нам двері в майбутнє?
Співпрацю ALPHA провело найточніший експеримент з усіх по вимірюванню поведінки нейтрального антиречовини в гравітаційному полі. В залежності від результатів, це може відкрити двері для неймовірних нових технологій. Багато науково...
Цар-бомба: атомна бомба, яка була надто потужною для цього світу
У 1961 році Радянський Союз випробував ядерну бомбу такої сили, що вона була б занадто великою для використання у військових умовах. І у цієї події були далекосяжні наслідки різного роду. Тим самим вранці, 30 жовтня 1961 року радя...
Знайдено спосіб поліпшити роботу мозку
Численні розмови про поліпшення роботи мозку за допомогою стимуляції не вщухають вже давно. Але схоже, що групі вчених з Університету Аалто в Фінляндії і Гельсінського університету вдалося це зробити. Про це пише журнал Cerebral C...
Отримано найхолодніше речовина
З курсу фізики відомо, що, крім «звичної» нам шкали градусів Цілься, є і шкала Кельвіна, нуль якої дорівнює -273,15 градусів Цельсія. При цьому досягнення цього значення — вкрай непросте завдання. Раніше вченим вда...
FreemoVR: віртуальна реальність для тварин
Віртуальна реальність набирає все більшу популярність. Але хто б міг подумати, що експерти з Австрії створять систему віртуальної реальності для тварин! Незважаючи на деяку комічність затії, експеримент має під собою досить серйоз...
Вчені створили «бактерій-кіборгів»
Група вчених із США створила новий вид бактерій. Ці бактерії можуть синтезувати органічні сполуки за допомогою світла завдяки тому, що в їх складі є напівпровідникові кристали. Саме завдяки наявності напівпровідникових елементів в...
Можливо, виявлена гравітаційна хвиля нового типу
За чутками, про які повідомляє New Scientist, вчені помітили тонке спотворення тканини простору, викликана катастрофічним зіткненням двох нейтронних зірок. Це означає, що ми, можливо, вловили гравітаційну хвилю нового типу. Тепер ...
Вчені розмочили «лабораторію» розміром 100 мікрометрів
Мініатюризація різних компонентів вже давно нікого не дивує. Досить згадати перші персональні комп'ютери, які займали кілька кімнат. Але от створити лабораторію для повноцінного хімічного аналізу розміром всього 100 мікрометрів (0...
У нашій галактиці може бути 100 мільйонів чорних дір
У січні 2016 року вчені обсерваторії LIGO увійшли в історію, коли заявили про першому виявлення гравітаційних хвиль. За підтримки Національного наукового фонду та науковців з Калтеха і MIT, LIGO була спеціально призначена для пошу...
Знайдено спосіб отримувати графен з деревини
Багато називають графен матеріалом майбутнього, адже він володіє безліччю унікальних властивостей, проте є у графену і істотний недолік: виробляти його у великих кількостях все ще дуже дорого. І нещодавно дослідники з університету...
У метро Пекіна почалися випробування поїзда на магнітній подушці
Розробка нових і більш швидких і економічних засобів пересування йде повним ходом. Але якщо великі гіганти на кшталт Tesla досі не націлені на масовий ринок, то розробки вчених з Китаю цілком можуть припасти до смаку звичайним люд...
Створена сенсорна футболка, що дозволяє навчитися керувати літаком
Група дослідників з Токійського університету нещодавно представила особливу сенсорну футболку, здатну реєструвати руху і навіть, як стверджують творці, поліпшити свої спортивні навички та навчитися керувати мотоциклом, автомобілем...
Може тканину простору-часу бути з вадами?
Найбільший урок загальної теорії відносності Ейнштейна полягає в тому, що простір саме по собі не є плоскою, незмінною і абсолютною сутністю. Воно виткане разом з часом в одну тканину: простір-час. Ця тканина безперервна, гладка і...
Як перетворити вуглекислий газ в паливо?
З кожним роком гази, що виділяються різними заводами, фабриками, так і просто автомобілями все більше забруднюють атмосферу нашої планети. Для боротьби з шкідливими викидами підприємства використовують різноманітні фільтри, ведуть...
Проект «Їжа з електрики». Як таке взагалі можливо?
останнім часом експерти сходяться на думці, що постійне зростання числа жителів нашої планети робить традиційне сільське господарство все менш ефективним для того, щоб прогодувати людство. Тому й робляться спроби створити «альтерн...
У Китаї створили штучну електронну шкіру», що змінює колір
Як повідомляє прес-служба університету Цінхуа, що розташований в Пекіні, науковцям і дослідникам з цього навчального закладу вдалося розробити новий матеріал на основі графену з унікальними фізичними властивостями: штучну електрон...
10 фактів про чорні діри, які повинен знати кожен
Чорні діри — це, мабуть, найбільш загадкові об'єкти Всесвіту. Якщо, звичайно, десь у глибинах не ховаються речі, про існування яких ми не знаємо і знати не можемо, що навряд чи. Чорні діри — це колосальна маса і щільність, стиснут...
Вчені з Санкт-Петербурга створили непотоплюваний метал
Як повідомляє прес-служба Санкт-Петербурзького політехнічного університету Петра Великого, вченим даного навчального закладу вдалося розробити та запатентувати технологію виробництва пористого металу на основі алюмінієвого сплаву....
10 речей, які назавжди пропадуть, якщо зникнуть бджоли
Рятуйте бджіл! По всьому світу проводяться кампанії в підтримку цих маленьких волохатих і непомітних трудівників. Загрози, що попереджають зникнення бджіл, звучать все частіше і частіше. Ви навіть не підозрюєте, наскільки великий ...
Створено поліетилен, здатний швидко розкладатися і не забруднювати природу
Практично кожен день ми користуємося поліетиленовими пакетами. А чи знаєте ви, що без належного процесу утилізації звичайні тонкі поліетиленові пакети, які нам десятками видають у магазинах, розкладаються від 100 до 200 років зале...
Примітка (0)
Ця стаття не має коментарів, будьте першим!