Любопытные новости квантовой физики

Раздел где соединяются Наука и Эзотерика.
Аватара пользователя
Fiolina
Волшебница Эзопланеты
Сообщения: 5069
Зарегистрирован: 14 июн 2016, 01:05
Репутация: 2315
Gender: Female - Female

Любопытные новости квантовой физики

Сообщение Fiolina » 23 июл 2016, 21:56

Понятно.

Реклама
Аватара пользователя
Главный Злодей
Зачастивший
Сообщения: 53
Зарегистрирован: 23 июн 2016, 00:35
Репутация: 29
Gender: None specified - None specified

Любопытные новости квантовой физики

Сообщение Главный Злодей » 24 июл 2016, 01:14

Рискну, и всё же приведу здесь любопытный отрывок, касательно сенсаций, учёных, журналистов и отношений между ними.

Журналистам следует помнить: настоящий ученый боится сенсации! Возьму на себя смелость утверждать, что сенсация — это лакмусовая бумажка, позволяющая выяснить качество научного работника даже в том случае, если вы ничего не понимаете в его науке. Предложите ученому опубликовать на основе полученных им результатов «сенсационную статью» и посмотрите на его реакцию: если он с жаром одобрит эту идею, то будьте осторожны — скорее всего, перед вами «околонаучный» работник.

Понимаю, что пример — это не доказательство, но всё же перескажу одну историю из книги Кипа Торна «Черные дыры и складки времени: дерзкое наследие Эйнштейна» (М.: Изд-во физ. — мат. лит-ры, 2007. Гл. 14). Торн в своей книге вспоминает о том, как новое направление теоретической физики родилось… по заказу научнофантастической литературы. Речь идет о теперь уже широко известном эпизоде 1985 г., сопутствовавшем созданию романа Карла Сагана «Контакт», который повествует о первом контакте человеческой расы с внеземной цивилизацией. Саган задумал перенести свою героиню на расстояние нескольких световых лет почти мгновенно и попросил Торна как специалиста по гравитации проконсультировать его — возможно ли такое в рамках современной науки. Сначала Кип Торн ответил категорическим «нет», но затем…Не хочу полностью пересказывать эту замечательную историю, чтобы не лишать вас удовольствия прочитать её «из первых рук» в замечательной книге Торна. Скажу только, что размышления над вопросом Сагана привели Торна к мысли о червоточинах (warmhole) — гипотетических «туннелях» в пространстве-времени, обеспечивающих кратчайший путь между удаленными точками во Вселенной. Пытаясь сконструировать червоточину, Торн и его ученики поняли, что для этого потребуется экзотическое вещество со свойством антигравитации. В те годы это было чистейшей фантастикой, но спустя дюжину лет стало активно обсуждаться космологами в связи с открытием ускоренного расширения Вселенной. Однако дальше — больше. Одним из свойств червоточин оказалась возможность с их помощью путешествовать во времени. Но машина времени — не просто фантастика, а чистейшей воды фантазия! Торн задумался о репутации ученого…

«Наша работа подходила к концу. С одной стороны, меня начали одолевать сомнения: как бы не запятнать научную репутацию Морриса и Юртсевера (студенты Торна. — В.С.), которые подавали большие надежды, ярлыком „сумасшедших физиков-фантастов“; с другой стороны, я испытывал всё больший энтузиазм по поводу того, что мы узнали. Кроме того, мы поняли, что вопросы типа „сагановских“ могут быть мощным инструментом в физических исследованиях. В последнюю минуту я подавил свои сомнения (которые Моррис и Юртсевер, по-видимому, не разделяли) и согласился с их предложением назвать нашу статью „Червоточины, машины времени и слабое энергетическое условие“ („слабое энергетическое условие“ — технический термин, связанный с „экзотическим веществом“). Несмотря на слова „машины времени“ в названии, наша статья была принята к публикации без возражений. Два анонимных рецензента с сочувствием отнеслись к нам. Я вздохнул с облегчением.

Приближалась дата публикации, и меня снова одолели сомнения. Я попросил Отдел связи с общественностью в Калифорнийском технологическом институте не давать никакой рекламы о нашем исследовании, касающемся машин времени. Сенсация в прессе могла бы придать нашей работе оттенок „сумасшедшей“ в глазах многих физиков, а я хотел, чтобы к нашей статье сообщество ученых отнеслось с полной серьезностью. Отдел PR согласился. Наша статья была напечатана, все шло хорошо. Как я и надеялся, пресса не проявила к ней особого интереса, но среди физиков она возбудила определенные сомнения. К нам начали стекаться письма с вопросами и возражениями, но мы сделали свою работу. Нам было что ответить. Реакция моих друзей была смешанной. Ричард Прайс по-прежнему беспокоился: теперь он не считал меня сумасшедшим, но стал бояться за мою репутацию».

Тут я хочу прервать цитату из Торна, чтобы подчеркнуть слово «репутация». Не думаю, что в разных сферах жизни это слово имеет совсем уж различный смысл, но в разных сообществах его ценность, безусловно, различается. В некоторых профессиях благосостояние и карьера человека не сильно зависят от его репутации: «Ловок плут!» — говорим мы про иного проходимца, достигшего высот и нажившего состояние. «По одежке» оцениваем мы многих, но только не ученых. Многих своих коллег из других городов и стран мы никогда не видели в лицо, не знаем, в каких домах они живут, на чем ездят и как одеваются. Но с их репутацией мы знакомы. Имена одних — это знак качества, а других — признак второсортности их ручной работы. Однажды схалтурив или просто вызвав шумиху в СМИ на основании слабой работы, ученый рискует лишиться доброго имени, и это пятно ложится на всю его жизнь. Одним словом, ученому нечего терять, кроме своей репутации. Вот почему так щепетилен был Торн, которому мы вновь даем слово:

«Мы можем представить, что National Enquirer, узнав о наших результатах, вполне способен поместить шапку: ФИЗИКИ ДОКАЗАЛИ, ЧТО МАШИНЫ ВРЕМЕНИ СУЩЕСТВУЮТ. (Вот такого „освещения“ я все время и боюсь.)

Осенью 1988 г., через три месяца после публикации нашей статьи „Червоточины, машины времени и слабое энергетическое условие“, Кэй Дэвидсон, репортер из San Francisco Examiner, наткнулся на эту статью в Physical Review Letters и все испортил.

Могло быть и хуже. По крайней мере, сообщество физиков в течение трех месяцев спокойно впитывало наши идеи без сенсационной шумихи.

Но шквал журналистских страстей остановить было невозможно. ФИЗИКИ ИЗОБРЕЛИ МАШИНЫ ВРЕМЕНИ! — такие заголовки можно было увидеть повсюду. Журнал „Калифорния“ в статье „Человек, который изобрел путешествие во времени“ даже поместил фотографию, где я в голом виде занимаюсь физикой на горе Паломар. Я был убит — не из-за фотографии, а из-за сыпавшихся отовсюду утверждений, что я изобрел машины времени и путешествия во времени. Если законы физики разрешают машины времени (а я сомневаюсь в этом…), то их осуществление, скорее всего, менее доступно современному человечеству, чем космические путешествия неандертальцам.

Поговорив с двумя репортерами, я оставил все попытки остановить лавину и добиться правильного освещения событий и стал скрываться от прессы. Пэт Лайон, мой помощник по административным делам, вынужден был отбиваться от осаждавших его представителей прессы с помощью заявлений типа: „Профессор Торн считает, что пока ещё не пришло время обнародовать результаты его исследований. Когда он выяснит, запрещают или нет законы физики существование машин времени, он напишет об этом популярную статью“».

И Торн сдержал слово: он написал книгу «Черные дыры…» — лучшее, что когда-либо было создано на эту тему. Эта история показывает нам, какое мужество требуется от ученого при разработке новой, «скользкой» темы, скептическое отношение к которой уже утвердилось в кругу его коллег. При этом самая большая опасность грозит ученому со стороны СМИ, готовых извратить результаты, сделав из мухи слона (почти в прямом смысле: ещё раз вспомним черные дыры Большого адронного коллайдера). Но, пробив брешь общественного мнения, умело обойдя рогатки журналистов, первопроходец открывает дорогу другим. В истории с машиной времени есть и такой эпизод: в то время как некоторые коллеги опасались за репутацию Торна, «…Игорь Новиков, мой русский друг, наоборот, пришел в восторг. Он позвонил мне из Санта-Круз (Калифорния), где он в то время находился, и сказал: „Я так счастлив, Кип! Ты сломал барьер. Если ты смог опубликовать работу по машинам времени, то и я смогу!“».

                                                                      В. Г. Сурдин. Наука и сенсация // В защиту науки (Бюллетень 5) - Комиссия по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований РАН, 2009.
Как нечто само собой разумеющееся исключается действие сверхъестественных или потусторонних сил.

Аватара пользователя
Fiolina
Волшебница Эзопланеты
Сообщения: 5069
Зарегистрирован: 14 июн 2016, 01:05
Репутация: 2315
Gender: Female - Female

Любопытные новости квантовой физики

Сообщение Fiolina » 18 дек 2017, 00:59

Ученые смогли "разрезать" кота Шредингера на две половины
Схема клетки для кота Шредингера.png
Схема клетки для кота Шредингера.png (73.94 КБ) 109 просмотров

Физики из Йеля вывели новую "породу" кота Шредингера, "разрезав" его пополам – он может не только быть одновременно живым и мертвым, но и находиться сразу в двух разных точках, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Кот Шредингера — "участник" мысленного эксперимента, который был предложен австрийским физиком Эрвином Шредингером в 1935 году. Во время него в закрытый ящик помещаются кот и механизм, открывающий емкость с ядом в случае распада радиоактивного атома (что может случиться или не случиться).

В соответствии с принципами квантовой физики кот является одновременно и живым, и мертвым. Отсюда берет свое начало термин "квантовая суперпозиция" – совокупность всех состояний, в которых может одновременно находиться кот. Сегодня физики активно пытаются создать такого кота Шредингера, которого можно было бы увидеть невооруженным глазом.
Роберт Шоелкопф (Robert Schoelkopf) из Йельского университета (США) и его коллеги "вырастили" усовершенствованную модель такого квантового "животного", научившись разделять кота Шредингера на отдельные, но, тем не менее, зависящие друг от друга части.
"Ящик" для их кота представляет собой два особых микроволновых резонатора, внутри которых создаются такие условия, что фотоны, частицы света, могут существовать только на определенных длинах волн. Эти резонаторы связаны между собой при помощи замкнутого сверхпроводника, играющего роль искусственного атома.

Если в эти камеры запустить несколько фотонов, "запутанных" между собой на квантовом уровне, то вся конструкция превращается в единого кота Шредингера, разделенного на две части – то, что происходит с фотонами в одном из резонаторов, будет отражаться на судьбе частиц во второй камере.
Что интересно, о существовании "кота" можно узнать только если открыть оба "ящика" — в противном случае наблюдатель увидит набор не связанных друг с другом фотонов.

Используя данную "клетку", физики смогли создать чрезвычайно больших котов Шредингера, состоявших в общей сложности из более 80 фотонов. Это приближает нас к реализации макроскопической версии эксперимента, в которой мы смогли бы видеть "кота" невооруженным глазом. С ее помощью физики смогут понять, почему мы не видим проявлений "странностей" квантовой механики в повседневной жизни.

По словам Шоелкопфа, их "кот" в первую очередь будет интересен физикам, занимающимся разработкой квантовых компьютеров, так как его клетка является одновременно и ячейкой квантовой памяти с пока рекордным сроком работы, и прибором для коррекции ошибок при квантовых вычислениях.

Аватара пользователя
Fiolina
Волшебница Эзопланеты
Сообщения: 5069
Зарегистрирован: 14 июн 2016, 01:05
Репутация: 2315
Gender: Female - Female

Любопытные новости квантовой физики

Сообщение Fiolina » 18 дек 2017, 01:05

Российские ученые научились раскармливать котов Шрёдингера
:-D
Физики из Российского квантового центра, МФТИ и университета Калгари разработали методику "соединения" нескольких котов Шредингера в единое и более крупное целое, что позволит создать новые методики квантовой шифрации данных и квантовых вычислений, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Photonics.

"Одним из фундаментальных вопросов физики является граница между квантовым и классическими мирами. Могут ли квантовые свойства, если обеспечить идеальные условия, наблюдаться у макроскопических предметов? Теория не дает ответа на этот вопрос – может быть, такой границы и нет. Нужен инструмент, который позволит ее нащупать", – рассказывает профессор Александр Львовский, глава лаборатории квантовой оптики в РКЦ.

Кот Шредингера — "участник" мысленного эксперимента, который был предложен австрийским физиком Эрвином Шредингером в 1935 году. Во время него в закрытый ящик помещаются кот и механизм, открывающий емкость с ядом в случае распада радиоактивного атома (что может случиться или не случиться).

В соответствии с принципами квантовой физики кот является одновременно и живым, и мертвым. Отсюда берет свое начало термин "квантовая суперпозиция" – совокупность всех состояний, в которых может одновременно находиться кот. Сегодня физики активно пытаются создать такого кота Шредингера, которого можно было бы увидеть невооруженным глазом.
Львовский и его коллеги по РКЦ и университету Калгари приступили к решению этой задачи самым очевидным способом – они решили "откормить" кота Шредингера и сделать его более заметным для невооруженного глаза.

Роль кота Шредингера в экспериментах команды Львовского играют пары "запутанных" частиц света с противоположной фазой. Электромагнитные поля таких частиц одновременно "повернуты" в противоположные стороны, благодаря чему они являются аналогом животного из эксперимента Шредингера – образно говоря, фотоны одновременно "живы" и "мертвы".

Как откормить такого "кота" и сделать более заметным? В переводе на язык физики это означает, что амплитуды колебаний электромагнитного поля у фотонов кота Шредингера должны быть достаточно большими, чтобы их можно было отличить от проявлений квантовой неопределенности. Львовский и его коллеги решили эту задачу, научившись "склеивать" двух световых котов Шредингера в единое целое.

"Идея эксперимента была предложена в 2003 году группой профессора Тимоти Ральфа из австралийского университета Квинсленда. Суть его состоит в том, чтобы вызвать интерференцию двух "кошек" на светоделительной пластинке. Это приводит к возникновению запутанного состояния в двух выходных каналах светоделителя. В одном из этих каналов ставят специальный детектор. В случае, если этот детектор показывает определенный результат, во втором выходе рождается "кошка" с более чем удвоенной средней энергией частиц", — рассказывает Анастасия Пушкина, сотрудник РКЦ и университета Калгари (Канада).

Руководствуясь этой идеей, Пушкина, Львовский и их коллеги "откормили" несколько тысяч кошек Шредингера, удвоив энергию их электромагнитных полей и достигнув рекордных показателей при помощи относительно простых источников света, которые раньше удавалось получать только на самом мощном и дорогом оборудовании. Подобную процедуру, как отмечают ученые, можно повторять бесконечное число раз при наличии достаточного числа уже "откормленных" котов для их соединения. В конечном итоге, как мечтают ученые, им удастся достигнуть границы между квантовым и обычным миром или доказать, что ее не существует.

Подобные коты, по словам Львовского и его коллег, можно использовать в качестве усилителей квантовых сигналов, в качестве одного из компонентов квантовой памяти и для многих других практических целей.


Вернуться в «Наука и Эзотерика»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость

  • Реклама