Кота шредингера научили исправлять ошибки квантовых компьютеров
Обновлено: 07.07.2024
16 марта программист и блогер под псевдонимом Вастрик опубликовал на своём сайте лонгрид, в котором попытался максимально простым языком объяснить, как устроены квантовые компьютеры.
Он начал материал с азов квантовой механики и в том числе упомянул популярный пример с котом Шрёдингера, который часто используют для объяснения явления суперпозиции, когда частица может находится сразу в двух состояниях. Правда, больше автор решил этот пример не использовать из-за того, что тот устарел и «не даёт читателю никакого понимания как всё это реально можно использовать на практике».
Однако пользователь твиттера и ведущий разработчик Jet Infosystems Влад Зайцев напомнил, что пример с котом Шрёдингера никогда не был предназначен для объяснения явления суперпозиции. И даже наоборот — задумывался для опровержения такой интерпретации.
Как пояснил Зайцев, Эрвину Шрёдингеру не нравилась интерпретация квантовой механики, в которой квантовая механика становилась вероятностной и непредсказуемой. В качестве примера он привёл фотон, который пролетает через одну из двух щелей: пока его никто не видит, он попадает в обе щели в виде кучи равновероятностных фотонов в разных позициях и «интерферирует» сам с собой.
Но стоит поставить детектор, который определяет, через какую щель он пролетел, как магия исчезает, и фотон интерферировать перестает. Может быть, фотон в обычном состоянии не шарик, а размазанная вероятностная волна? Поэтому мы не может узнать, где он находится, пока не измерим, но измерив, мы уже самим фактом ломаем состояние системы. Квантовая механика становится принципиально непредсказуемой, вероятностной, в отличии от большой механики, и это ломало мозг. Эту идею выдвинули Гейзенберг и Бор, и она очень не нравилась Шрёдингеру и Эйнштейну. "Бог не играет в кости", вот это все.И Шрёдингер предлагает мысленный эксперимент: хорошо, говорит он, вот у нас есть атом, который может или распасться, или не распасться.
Зайцев напомнил о первоначальной сути эксперимента Шрёдингера. В 1935 году учёный написал статью в журнал Naturwissenschaften («Естественные науки») в ответ на парадокс Эйнштейна, Подольского и Розена. В своём материале Шрёдингер рассуждал над вероятностной интерпретацией квантовой механики.
Учёный попытался довести до абсурда модель волновой функции, предложенную Гейзенбергом и Бором, чтобы показать её неполноту и указать на пробелы. Для этого он решил вывести состояние суперпозиции в большую вселенную и связать распад ядра атома с более крупным и совсем безумным примером — смертью кота.
Шрёдингер предложил мысленный эксперимент — посадить кота в стальной сейф, в котором размещён механизм, способный его убить. По задумке учёного, в счётчик Гейгера нужно положить крошечную частичку радиоактивного вещества, чтобы за час мог распасться только один из атомов, либо ни одного.
Если атом распадётся, то счётчик это фиксирует и приводит в действие молоток, разбивающий колбу с ядом. В противном случае кот выживает. Если бы это выражали через волновую функцию, то живой и мёртвый кот существовали бы одновременно с одинаковыми вероятностями, отмечал Шрёдингер.
Иллюстрация эксперимента с котом Шрёдингера Изображение пользователя «Википедии» под псевдонимом Dhatfield, лицензия Creative Commons CC BY-SA 3.0В результате учёный пришёл к выводу, что кот не может быть одновременно и живым, и мёртвым. Таким образом, реальность не подчиняется волновой функции, подытожил Шрёдингер.
Соответственно, если атом у нас находится в суперпозиции, и для него это еще допустимо, то и кот у нас тоже находится в суперпозиции, а это уже недопустимо — никто никогда не видел одновременно разбитую и целую чашку, она всегда либо разбита, либо цела. Значит, идея о нахождении частицы в состоянии с равной вероятностью двух исходов — ерунда, надо искать другое объяснение наблюдаемым явлениям (той же интерференции фотона).С ним согласился Эйнштейн, который тоже не принимал вероятностную интерпретацию Гейзенберга и Бора, также называемую копенгагенской. После выхода статьи он написал Шрёдингеру, что его пример «очень красиво показывает неполное представление положения вещей в волновом представлении материи».
Как отметил Зайцев, несмотря на то, что многим пытались объяснить вероятностную интерпретацию именно через пример кота Шрёдингера, на самом деле учёный спроектировал эксперимент для опровержения концепции. Поэтому использовать подобный пример было бы бессмысленно.
Поэтому объяснять вероятностную интерпретацию квантовой механики котом Шрёдингера бессмысленно — это специально проектированный мысленный эксперимент, который пытается эту интерпретацию опровергнуть. Бедные те люди, которым пытались объяснить вещь через ее опровержение.Эйнштейн критиковал вероятностную интерпретацию квантовой механики из-за её противоречия его теории относительности. Для этого он даже разработал мысленный эксперимент, который прозвали ЭПР-парадоксом по первым буквам имён тех, кто над ним работал — Эйнштейна, Подольского и Розена.
Суть парадокса заключается в том, что вероятностная интерпретация приводит к «дальнодействию» — то есть можно моментально узнать состояние одного микрообъекта, измерив состояние другого. Таким образом информация передаётся быстрее скорости света, а это невозможно по теории относительности.
Позже учёные только выяснили, что квантовая механика верна, проверив ЭПР-парадокс опытным путём. Выяснилось, что состояние суперпозиции у частиц нестабильно и существует только пока они не взаимодействуют с чем-то макроскопическим. А сложные системы всегда будут находиться только в каком-то одном состоянии, поэтому в примере с котом он не мог бы оказаться в суперпозиции.
Кот не может существовать в состоянии суперпозиции, потому что он слишком большой, слишком много частиц должны быть запутаны и когерентны, чтобы весь кот был в вероятностном виде: чем больше частиц, тем короче их потенциальное существование в когерентном виде. Именно поэтому ракеты летают, подчинясь правилам классической, а не квантовой механики, поэтому мы можем знать скорость, импульс и положение ракеты одновременно, именно поэтому существует само время — все реакции в нашем теле идут в наиболее вероятную сторону. Поэтому атом в эксперименте будет в виде волновой функции 50/50% распался/не распался, но как только в процесс включится атомы детектора, реагирующего на обломки атома и механизм с колбой яда, система станет слишком сложной, и ей придется схлопнуться в одно из двух состояний. Однако, с точки зрения бесплотного наблюдателя рядом с атомом, он не будет распадаться или нет, он будет пребывать действительно в состоянии суперпозиции, что забавно. И заставит его выбрать одно из двух состояний именно детектор вокруг. А до этого — таки суперпозиция. Кстати, кот шредингера на самом деле не кот, а кошка. Живите теперь с этим.Зайцев также указал, что котом всё время была кошка. Это действительно так: Шрёдингер в своей статье использовал слово Katze, которое переводится как кошка, перед ним также стоял артикль Eine, который в немецком языке указывает на женский пол. Таким образом, кот Шрёдингера — это на самом деле кошка.
Этот материал либо зайдёт, либо нет
Комментарий удален по просьбе пользователя
Истинно так, дорогой Дамир, истинно так. ☝🏼
Ээ… Илья @Верхний жар, на фига достали меня из своего ЧС? Чтоб дизлайкать безмысленно? 🧐
1788, вызываю бригаду, приём. У меня код 10.6, повторяю код 10.6, требуется проветрить помещение
Сергей @Сергей Куторжевский, от Вас такого ну никак не ожидал. Не сразу глазам поверил, долго проверял, Вы ли это на самом деле. 🤨
Твитторские вспомнили школьный курс физики, готовятся к ЕГЭ
Комментарий удален по просьбе пользователя
Ну вот пока она не пришла домой с уроков, она не знает, бухает муж или нет. Но он сука уже или с утра синячит, или весь день трезвый. Так что пока она ведет физику, ее муж в супер позиции.
у нас физичка была такая жосткая, что я бы многое отдал, чтобы бить и трахать ее
физичка рассказывала только про то, что её муж бьёт
Муж её бывший ученик? Как Макрон? 🧐
Кванты- это уже институтский курс скорее
у меня это было в 9 классе, но спецшкола
Да блин, я уже засыпала, а тут прочитала про фотоны и снова лежу ломаю голову над корпускулярно-волновым дуализмом ихним евонным
А что там ломать? Смысл корпускулярного-волнового дуализма не в том, что кварки проявляют какую-то там дуальность в философском смысле, а лишь в том что их свойства могут быть отчасти описаны как если бы они были волнами, и отчасти – как если бы они были материей, при этом ни первым, ни вторым они не являются (в понятиях знакомых из макромира).
могут быть отчасти описаны как если бы они были волнами, и отчасти – как если бы они были материей, при этом ни первым, ни вторым они не являются
Вот это мне и взрывает мозг))
а теперь расскажи про фото-эффект ( ͡• ͜ʖ ͡• )
При чём тут кварки
в 14 это нормально
Комментарий удален по просьбе пользователя
Ну, если пойти чуть дальше - то «пустое» пространство вовсе не пустое, там есть глюонное поле:
Комментарий удален по просьбе пользователя
Хокинг говорил: «Когда я слышу про кота Шрёдингера, моя рука тянется за ружьём!»
Хокинг. Рука. Ружьё. Нувыпоняли, да?
а шо тебя там смущает?
Как кот Шрёдингера оказался не объяснением, а попыткой опровергнуть интерпретацию квантовой механики
Так он не оказался, он всегда им был.
После моего комментария заголовок оказался желтым, да?
Не знаю зачем заменять простые слова, если ты не знаешь скажи не знаю зачем говорить суперпозиция
Возможно я что-то не так помню, знатоки меня поправят, но eine - не артикль женского рода, а что-то вроде неопределннно артикля. Артикль женского рода - Die. И слово переводится (Die Katze) как кошка. В немецком языке есть отдельное слово кот (Der Kater) с мужским артиклем Der.
Просто, чтобы люди не вводились в заблуждение.
В дополнение. Неопределённый артикль. ред.
с котом это не пример, а мысленный эксперимент
Тот, кто не знает математики, не может узнать никакой другой науки и даже не может обнаружить своего невежества ☝🏿 (с) Роджер Бэкон, XII в.
и не раскрыт основательно принцип неопределённости Гейзенберга, который лежит вообще в основе квантового шифровпния и т. д.
Не было цели его раскрыть
да харош травить
Спасибо, отличный материал.
Спасибо за статью люблю такое. Разбор, наука, история. Смешать но не взбалтывать.
Комментарий удален по просьбе пользователя ред.
Смотря что сравнивать. Если ты сравниваешь пушистость, опуская все остальное, то почему нет. И про жив/мертв тут главное признак, а не детали. У чашки в нашем понимании два состояния, и это главное, для сравнения с чем-то у чего тоже 2 состояния.
И все равно мне не ясно, с какой стати что-то становится в супераозиции только потому что мы не знаем его состояние? При чем тут объект, если его состояние не знаем мы? Тема больше философская нежели из области физики. Впрочем я то тупой, а квантовые пк уже существуют)
критиковал волновую интерпретацию квантовой механики
Дамир, скажи, что это не ты, а Зайцев несколько раз по тексту назвал вероятностную интерпретацию "волновой", и я отзову бомбардировщики
Еще одна такая же ловушка - двухщелевой опыт. Постоянно говорится о том, что "электрон ведет себя как волна" или "электрон интерферирует сам с собой". Вкупе с описанием варианта опыта, где электроны выпускаются строго по одному, это содает впечатление, что отдельный электрон, пролетая через препятствие с двумя щелями без детектора как бы расплывается в некую непрерывную волну и эта вот волна интерферирует на щелях и создает интерференционную картину, то есть якобы один-единственный электрон способен такую картину создать (прямо это не говорится, но ощущение такое может возникнуть). На самом же деле ни во что непрерывное электрон не превращается, летит себе спокойно в экран и оставляет точечный след. Так же как и в опыте с детектором. Никакой разницы в опыте с одним единственным электроном мы не увидим - и в том и в другом случае это будет одна точка. Разница возникнет, когда мы выпустим много электронов и увидим картину из множества точек - вот тогда да, это будут либо две полосы, либо интерференция (из пикселей). Т.е. интерференция конечно происходит, но интерферирует не сам электрон, а его волновая функция, которая лишь определяет, куда этот самый электрон полетит, а электрон при этом частицей быть не перестает.
Наоборот, как я запомнил, ученые при проведении опыта с двумя щелями получали интерференционную картину даже при условии запуска единичного электрона, от чего им пришлось схватиться за головы. Происходило это из-за того, что пока на щелях нет детекторов, он находится в суперпозиции (или в «размазанном состоянии»), и находиться в этом состоянии ему никто не мешает. Но когда ставят детекторы, на экране видно две полосы света (уже при многократном запуске электронов). Причина в том, что в данном опыте невозможно измерить характеристики системы, при этом их не изменив. Таким образом, детекторы, влияя на систему, заставляют вероятность электрона «схлопываться» до точки, чтобы он смог пролететь как частица через одну конкретную щель.
Вот ты и попался. При запуске одного электрона на экране останется одна точка. Одной точки недостаточно, чтобы понять, была интерференция или нет, для этого нужно много точек, и электроны запускали по одному, но в большом количестве, по очереди.
На днях облачное подразделение Amazon — Amazon Web Services (AWS) — сообщило об открытии нового центра квантовых вычислений AWS. Центр в виде научно-производственного комплекса построен в кампусе Калтеха (Калифорнийского технологического института). Расположение центра AWS позволяет привлечь к исследованиям сильнейший местный научный и студенческий потенциал и возглавить поход в квантовое будущее.
Квантовый процессор. Источник изображения: AWS
Компания AWS, как и другие лидеры отрасли, в последние годы активизировала развитие квантовых технологий. В этом ей серьёзно помогает развитый облачный сервис, который даёт доступ к квантовым платформам из всех уголков мира. Новый центр позволит нарастить усилия на направлении квантовых вычислений, поскольку в одних стенах на самом современном научном оборудовании рука об руку будут работать теоретики, инженеры-конструкторы и программисты.
Ближайшей и основной целью центра исследований AWS в области квантовых вычислений станет создание архитектур и решений для безотказных квантовых вычислений (компьютеров). Компания делает ставку на сверхпроводящие кубиты, которые считает для себя самыми перспективными как с точки зрения возможностей современного производства, так и с позиций масштабирования.
Новый квантовый центр AWS. Источник изображения: AWS
Самой большой проблемой на пути к масштабным и безотказным квантовым компьютерам AWS справедливо считает поиск эффективных механизмов коррекции ошибок. Полученный на кубитах результат — это всегда лишь вероятность правильного ответа и она никогда не будет 100-процентной. От технологий квантовой коррекции ошибок требуется, чтобы вероятность хотя бы стремилась к максимуму и без особенных затрат на архитектуру для коррекции ошибок. Согласно исследованиям Google, например, для абсолютно надёжной коррекции ошибок на каждый логический кубит необходимо 1000 физических кубитов. Интересное, но вряд ли реализуемое на практике требование.
Криогенная квантовая система. Источник изображения: AWS
В центре AWS будут искать оптимальные алгоритмы и архитектуры коррекции ошибок. В частности, сегодня самым перспективным представляется алгоритм коррекции ошибок с помощью так называемых «котов Шрёдингера». Это такие когерентные квантовые состояния (максимально близкие к классическим), которые при суперпозиции обладают противоположными фазами. Такие состояния при всех прочих условиях довольно устойчивые, хотя время жизни у них сравнительно короткое. Задачей исследователей AWS станет поиск архитектур, при которых точность логического кубита превзойдёт точность кодирующих его физических кубитов.
Научный мир много лет тревожила участь запертого в коробке питомца, который может умереть в любой момент, если внутри разобьётся ёмкость с ядом. Теперь не нужно ломать голову над феноменом "и жив, и мёртв одновременно", поскольку стало известно, от чего зависит благополучный исход.
Нет, раз надо спасать кота, тогда конечно. Разберёмся. Мы же не варвары. Но, вообще, в целом квантовая механика — это, прямо скажем, взрыв мозга. Помилуйте, как же это так — частица находится сразу и там и тут? Одновременно такая и эдакая? Немножко беременна. Абсурд. И тем не менее, хоть физики не находят себе места от досады, вынуждены признать: в микромире всё именно так. Вопреки здравому смыслу. То есть электроны, например, — вовсе не электроны, а всего лишь совокупность вероятностей того или иного их состояния и поведения.
Вообще отлично. И от чего же зависит ход событий? На этот вопрос попытались ответить два человека — Нильс Бор и Вернер Гейзенберг. В 1927 году. Они тогда вместе работали в Копенгагене, поэтому их интерпретацию теперь называют копенгагенской. И вот вам их вывод, не менее безумный, чем мир, в который они погрузились: состояние электрона зависит от того, смотрим мы на него или нет. Направили измерительный прибор — и электрон занял какое-то положение, не направили — болтается везде и сразу.
И в подтверждение даже проводили эксперимент, его потом множество раз повторяли по всему миру. Это, правда, ещё не про кота, но тоже занятно. Представьте: на столе три салфетки, только не лежат, а стоят на подставках в шеренгу. Между ними, соответственно, два промежутка. Позади небольшая доска — экран. А впереди — специальная пушка, которая стреляет электронами. На этом, собственно, заканчивается то, что легко себе представить. В общем, электрон после выстрела не проходит, как мы с вами думаем, в какую-то одну щель. И не врезается ни в одну салфетку. Ничего похожего. Он вместо этого ведёт себя как волна, которая одновременно просачивается через оба промежутка и летит не как какой-то один определённый объект, а как превеликое множество. И лишь когда вся эта бесчисленная рать сталкивается с экраном, она моментально превращается в одну точку. Так вот, экран — это такая штука, на которой электрон можно наблюдать.
Жутковато, знаете ли. Но многие светила науки нисколько не впечатлились. Альберт Эйнштейн, например, задал резонный вопрос: а что, Луна не существует, если мы на неё не смотрим?
Но самая конструктивная критика последовала от Эрвина Шрёдингера, австрийского физика. Ну наконец-то насчёт котика. Сразу пишем в титрах крупными буквами: во время эксперимента ни одно животное не пострадало. Эксперимент мысленный. Условный. Якобы берём кота, сажаем его в коробку и закрываем. Всё, мы его не видим. А коробка непростая. В ней, во-первых, бутылочка с летучим ядовитым веществом. Откроешь — быстрая мучительная смерть. Во-вторых, специальный механизм с молотком. И, в-третьих, некий кусочек радиоактивного урана. В чём тут дело: если хоть один атом этого урана распадётся, механизм сработает, молоток разобьёт бутылку — и, сами понимаете, всё. В другом варианте теста вместо яда — ружьё, которое при срабатывании механизма выстреливает. Ну неважно. Весь прикол в том, что мы с вами вообще понятия не имеем, распадётся или не распадётся. Это может случиться в любой момент, но, когда именно, неизвестно. Это непредсказуемо. По крайней мере, до сих пор было. Как извержение вулкана. Значит, по-копенгагенски, получается так, что раз мы в коробку не смотрим, то в атоме урана происходит сразу всё, что только может происходить: он одновременно и распадается, и остаётся цел и невредим. Это у них называется суперпозицией. Выходит, что и кот там ни жив ни мёртв, бедняга. Разве так может быть? Вот такой был эксперимент. Шрёдингер хотел сказать, что мы ещё не совсем поняли, в чём же именно заключается наблюдение и каким образом мы с вами влияем на поведение частиц.
Так и что же, спрашивается, смогли к этому добавить современные исследователи из Йельского университета? Оказывается, кое-что у них нашлось. Когда мы открываем коробку и смотрим туда, частицы из своей суперпозиции резко переходят в какое-нибудь понятное состояние, так? То есть они совершают квантовый скачок. Нильс Бор полагал, что это происходит мгновенно. Ан нет, оказалось, что хоть какое-то время для этого требуется.
И это ещё не всё. Учёные вместо урана взяли другие атомы, созданные человеком, — сверхпроводящие кубиты. Такие будут в квантовых компьютерах. Они могут находиться в двух состояниях: в светлом, когда их видно, и в тёмном, когда их нельзя заметить. И могут из одного в другое как-то переходить. Так вот, перед тем как потемнеть и стать невидимым, такой атом переживает свой собственный "закат": в течение 45 микросекунд он излучает намного меньше света, чем обычно. Это значок! Видим "закат" — понимаем: сейчас улетит на крыльях ночи. Это значит что? Что квантовые скачки можно предсказывать. Засечь специальным детектором. Мало того, ещё и предотвращать их теперь можно. Учёные уже и контроллер особый сделали. Он управляет состоянием атома. Как только кубит соберётся сделать что-нибудь нехорошее, устройство посылает "обращающий сигнал" — и он остаётся прежним. Так, значит, атом в той коробке без нашего ведома тоже не разрушится. Ага, надумал распадаться? Нетушки, давай-ка обратно. И кот будет жить!
Пожалуй, мысленный эксперимент физика Эрвина Шредингера, который известен как эксперимент с котом Шредингера — один из самых популярных в своем роде. Представьте себе коробку, в которой находится кот и ампула с ядом, открытие которой случайно — к примеру, зависит от того, распадется ли определенная частица или нет. Разумеется, коробка от нас закрыта (а кот не мяукает). Можем ли мы сказать, жив он или нет, пока не откроем коробку? В общем-то нет, так что пока коробка закрыта, кот в прямом смысле находится в состоянии «ни жив, ни мертв». И теперь физики пошли еще дальше, заменив кота в коробке. физиком, проводящим эксперименты, с шокирующими последствиями для науки.
Квантовая теория имеет долгую историю мысленных экспериментов, и в большинстве случаев они используются, чтобы указать на слабые стороны различных интерпретаций квантовой механики. Но последняя версия эксперимента, с физиком вместо кота, необычна: она показывает, что если стандартная интерпретация квантовой механики правильна, то разные экспериментаторы могут прийти к противоположным выводам о том, что измерил физик в ящике. Это означает, что квантовая теория противоречит самой себе.
Этот концептуальный эксперимент с большим удовольствием обсуждался в кругах физиков более двух лет, и оставил большинство исследователей в тупике — даже с учетом того, в этой области физики к парадоксам уже все привыкли. «Я думаю, что это совершенно новый уровень странности», — говорит Мэтью Лейфер, физик-теоретик из Университета Чепмена в Оранге, штат Калифорния.
Авторы эксперимента, Даниэль Фраучигер и Ренато Реннер, оба из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе, опубликовали его первую версию в Интернете в апреле 2016 года. Заключительный документ был опубликован 18 сентября этого года.
Наиболее распространенный способ понять это был сформулирован в 1920-х годах пионерами квантовой теории — Нильсом Бором и Вернером Гейзенбергом, и называется он копенгагенской интерпретацией — в честь города, в котором жил Бор. В ней говорится, что акт наблюдения за квантовой системы заставляет волновую функцию «коллапсировать» от кривой распределения в единую точку данных.
Копенгагенская интерпретация оставила открытым вопрос о том, почему к квантовому атомному миру и классическому миру лабораторных измерений (и повседневного опыта) должны применяться различные правила. Но это было хотя бы обнадеживающе: хотя квантовые объекты живут в неопределенных состояниях, экспериментальное наблюдение происходит в классической области и дает однозначные результаты.
Теперь Фраучигер и Реннер вытряхивают физиков из этой «зоны комфорта». Их теоретические рассуждения говорят о том, что основная картина копенгагенской интерпретации, а также другие интерпретации, которые объясняют некоторые из основных предположений квантовой механики, не являются внутренне согласованными.
Что в коробке?
В 1967 году венгерский физик Евгений Вигнер предложил свою версию парадокса, в которой он заменил кошку и яд на друга-физика, который занял место кота в коробке вместе с прибором, который мог случайно вернуть один из двух результатов: к примеру, подкинуть монетку и сказать, что выпало — «орел» или «решка». Разрушается ли волновая функция, когда друг Вигнера в коробке узнает о результате? С одной стороны — да, ведь состояние системы теперь известно. Но если мы применим законы квантовой механики к самому Вигнеру, то неопределенность сохраняется — значит, волновая функция продолжает работать, по крайней мере до тех пор, пока Вигнер не выпустит друга из коробки.
Фраучигер и Реннер пошли еще дальше. У них есть два Вигнера, каждый из которых проводит эксперимент с другом-физиком, которые сидят в коробках и имеют одну из двух квантовых запутанных монет (то есть их состояния связаны — грубо говоря, если на одной монетке выпадет решка, то на другой обязан выпасть орел). Один из двух друзей (назовем ее, разумеется, Алиса) может бросить монету — соответственно, друг в соседней коробке (которого зовут, конечно же, Боб) тут же узнает результат этого броска. Допустим, у Алисы выпала «решка», тогда у Боба — «орел». Теперь Вигнеры открывают коробки, и в части случаев они действительно увидят у Алисы «решку», а у Боба — «орла», но может быть так, что они увидят обратное, то есть у Алисы будет «орел». Как так? Все просто — при броске волновая функция разрушается случайным образом, но так как Вигнеры результаты броска не знают, то. у них случайность своя! Поэтому для Алисы и ее Вигнера монетка вполне может упасть разными сторонами, что и дает нам парадокс.
Увы — эксперимент пока так и остается мысленным, ибо наша техника до такого уровня еще не развилась. Тем не менее, вполне возможно, что два квантовых компьютера сыграют роль Алисы и Боба: логика эксперимента требует только того, чтобы они знали правила квантовой физики и принимали решения на их основе — но, увы, опять же пока что квантовых компьютеров с такой мощностью не существует.
Дуэльные интерпретации
Споры насчет этого парадокса ведутся до сих пор. Так, некоторые исследователи полагают, что квантовая механика не может давать правильные результаты для макрообъектов (таких, как, например, люди). У Лейфера на этот счет другое мнение. Некоторые интерпретации квантовой механики уже допускают представления о реальности, зависящие от перспективы. Это может быть менее неприятно, чем признать, что квантовая теория не применима к сложным вещам, таким как люди, говорит он.
Роберт Спеккенс, физик-теоретик из Института теоретической физики в Ватерлоо, говорит, что выход из парадокса может скрываться в том, что Боб узнал состояние монеты Алисы. По его словам, возможно, что несоответствие возникает из-за того, что Боб не интерпретировал результат Алисы должным образом. Но он признает, что пока не нашел решения.
На данный момент физики, вероятно, продолжат обсуждение. «Я не думаю, что мы это поняли», — говорит Лейфер.
Читайте также: