Срочные новости раздела
Физики рассказали о новом квантовом парадоксе

Физики рассказали о новом квантовом парадоксе

Принципы квантовой физики практически идеально подходят для предсказания и описания поведения атомов и субатомных частиц. Но применение квантовой теории к объектам куда большим, чем атомы к наблюдателям — например, к наблюдателям, производящим измерения, — вызывает много сложных концептуальных вопросов. В новой статье, опубликованной в Nature Physics, группа австралийских исследователей описывает парадокс, связанный с подобным масштабированием.

© Fotolia / AbstractUniverse

«Этот парадокс означает, что если квантовая теория работает для описания [поведения] наблюдателей, то ученым придется отказаться от одного из трех устоявшихся предположений», — объясняет один из авторов работы Эрик Кавальканти. Первое из этих предположений заключается в том, что наблюдаемый результат измерения является единственным реальным событием, и не существует никаких иных вариантов данного события в «альтернативных вселенных».

Второе предположение состоит в том, что экспериментальные установки могут быть выбраны свободно и без каких-либо ограничений, что позволяет ученым проводить рандомизированные испытания. А последнее предположение — в том, что, как только такой свободный выбор установки сделан, его влияние не может распространяться во Вселенную быстрее скорости света. «Каждое из этих фундаментальных предположений кажется вполне разумным <…>. Но мы показали, что как минимум одно из этих распространенных убеждений должно быть неправильным, — заключает Кавальканти. — Отказ от любого из них имеет далекоидущие последствия для нашего понимания мира».

Исследователи пришли к этому парадоксу, проанализировав сценарий со вполне разделенными квантово запутанными частицами в сочетании с «квантовым наблюдателем» — системой, которую можно модифицировать и измерять извне, но которая при этом сама может производить измерения квантовых частиц. Основываясь на трех фундаментальных предположениях, ученые математически определили пределы того, какие экспериментальные результаты возможны в этом сценарии. Но, будучи примененной к наблюдателям, квантовая теория предсказывает результаты, которые нарушают эти самые пределы.

В дальнейшем ученые планируют модифицировать свой экспериментальный сценарий для окончательного подтверждения парадокса. «У нашего «наблюдателя» был, так сказать, очень маленький мозг. У него всего два состояния памяти, которые реализуются как два разных пути для фотона», — говорит соавтор работы Нора Тишлер.

«Эксперимент нашей мечты — это опыт, в котором квантовый наблюдатель представляет собой программу искусственного интеллекта уровня, сравнимого с человеком, работающую на мощном квантовом компьютере, — добавляет руководитель исследований Говард Вайзман. — Уже давно ясно, что квантовые компьютеры революционизируют нашу способность решать сложные вычислительные задачи. Чего мы не осознавали, пока не начали это исследование, так это того, что они могут помочь в решении сложных философских проблем: природы физического и ментального мира, а также их взаимодействий».

Статья опубликована в журнале Nature Physics   Источник: naked-science.ru

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

В экспериментах на мышах группа исследователей из России, Китая, Нидерландов и Бразилии под руководством ученых СПбГУ обнаружила возможные механизмы переключения патологии мозга от состояния
подробнее...

РИА Новости. Американские ученые выяснили, что формирование воспоминаний контролируется хроматином — комплексом нуклеиновых кислот и белков. Когда мозг формирует память, детали событий кодируют
подробнее...

Листья хищного растения Dionaea muscipula, известного как венерина мухоловка, быстро закрываются, чтобы поймать свою жертву: среди таковых обычно значатся муравьи, пауки, жуки, кузнечики и другие
подробнее...

Мегалодоны считаются одними из самых больших рыб, когда-либо существовавших на Земле. Считается, что эти древние акулы достигали 16 метров в длину, хотя точно оценить их размеры достаточно сложно.
подробнее...

Ученые из СПбГУ совместно с исследователями из Каролинского института (Швеция) впервые показали, что внутри живого организма млекопитающего возможно направленное создание клеток центральной нервной
подробнее...

Сотрудники лаборатории «Центр алгоритмической биотехнологии» СПбГУ в составе группы российских и американских ученых разработали сборщик metaFlye, специализирующийся на сборке образцов ДНК микробных
подробнее...

В лингитовом месторождении Шуйтанба в китайской провинции Юньнань палеонтологи обнаружили окаменевшие останки мезопитека  (Mesopithecus pentelicus) — вида обезьян, жившего в Европе и Азии 7–5
подробнее...

Ученые выяснили, что муравьи способны строить конструкции из песка для добычи жидкой пищи. В последнем эксперименте они создали нечто наподобие сифона и смогли безопасно вытянуть из контейнера до
подробнее...

Ученые из Портсмутского университета (Великобритания) обнаружили новый вид небольшого птерозавра, размером с индейку, который не похож ни на одного своего собрата благодаря своему длинному тонкому
подробнее...

Генетическая наследственность некоторых людей от неандертальцев может повысить риск развития тяжелой формы COVID-19, — пишет sciencenews.org.
подробнее...

В пустыне Гоби на территории нынешней Монголии обнаружили останки необычных динозавров. Сразу несколько почти полных скелетов показали, что эти животные были оперенными и беззубыми, напоминая попугаев
подробнее...

Кристаллографы-минералоги Санкт-Петербургского университета описали новый минерал гликинит, который назвали в честь выдающегося ученого СПбГУ Аркадия Эдуардовича Гликина. Открытие научная группа под
подробнее...

Физики синтезировали первый в мире сверхпроводник на основе сероводорода и метана, который сохраняет свои свойства при температуре в 15 °С. Это почти на 40 градусов выше предыдущего рекорда. Правда,
подробнее...

Антибиотики стали одним из самых важных открытий в истории, снабдив человечество невероятно эффективным оружием в борьбе с бактериальными инфекциями. И тем страшнее будет его потерять из-за различных
подробнее...

Врач, профессор СПбГУ академик РАН Юрий Наточин и директор Института когнитивных исследований СПбГУ член-корреспондент РАО, профессор Татьяна Черниговская представили научную работу, в которой
подробнее...

Анализ зубов возрастом 200 миллионов лет показал, что древние млекопитающие были медлительными и жили гораздо дольше современных, а их метаболизм, скорее всего, был таким же, как у мелких
подробнее...

Используя магнитное поле и гидрогели, группа исследователей из Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании (США) разработала новый возможный способ восстановления хрящевой ткани,
подробнее...

Моча — продукт фильтрации крови почками, откуда она попадает в мочевой пузырь. Здесь моча накапливается, заставляя упругие мышечные стенки пузыря растягиваться. Когда растяжение достигает
подробнее...