Решены ли сомнения Эйнштейна экспериментом эффекта квантовой запутанности?

Физики поставили эксперимент, который может служить доказательством существования эффекта квантовой запутанности. Вопрос смущал многих физиков прошлого века, включая Альберта Эйнштейна, и был предметом споров. Для эксперимента построили 30 метров вакуумной трубы с криогенным охлаждением, чтобы фотон как можно дольше летел от одной запутанной частицы к другой и не успел вмешаться в измерения.

Решены ли сомнения Эйнштейна экспериментом эффекта квантовой запутанности?

Эйнштейн не мог смириться с мыслью, что квантово запутанные частицы мгновенно влияют друг на друга на условно бесконечных расстояниях. В таком случае они должны «передавать информацию» быстрее скорости света.


Читать дальше  » 

Эйнштейн ошибался: эффект квантовой запутанности доказан экспериментально

Швейцарские физики поставили эксперимент, который может служить почти абсолютным доказательством существования эффекта квантовой запутанности. Этот вопрос крайне смущал многих физиков прошлого века, включая Альберта Эйнштейна, и был предметом постоянных споров. Для нового эксперимента построили 30 метров вакуумной трубы с криогенным охлаждением, чтобы фотон как можно дольше летел от одной запутанной частицы к другой и не успел вмешаться в измерения.

Устройство 30-м трубы из эксперимента с волноводом посередине. Источник изображения: ETH Zurich/Daniel Winkler

Устройство 30-м трубы из эксперимента с волноводом посередине. Источник изображения: ETH Zurich/Daniel Winkler


Читать дальше  » 

Что такое квантовая спутанность

Недавно объяснял студентам, что такое квантовая спутанность, или (по-английски) quantum entanglement. Речь об этом зашла в связи с вопросом «насколько реальна наша реальность?» или, как говаривал Джон Коннор в «Терминаторе 2»: is it really real?

Квантовая спутанность – один из самых загадочных феноменов в природе, если только не считать, что вся наблюдаемая реальность происходит исключительно в голове у Бога. С физической точки зрения, дело состоит в следующем: когда в 1905 году специальная теория относительности Эйнштейна получила права гражданства в науке, скорость света была объявлена предельно возможной, и ничто, включая физическую передачу информации в любой форме, не может двигаться быстрее, чем свет.


Читать дальше  » 

Физики получили детальное изображение ядра внутри атома

Больше ста лет назад британский физик Эрнест Резенфорд провел ряд экспериментов, которые легли в основу нашего понимания строения атомов и радиоактивности. Открытие им атомного ядра (и первое искусственное превращение атомных ядер) привело к созданию новой концепции материи, согласно которой электроны, подобно планетам, движутся по орбитам вокруг атомного ядра, расположенного в центре.

В 1911 году Резерфорд предположил, что ядро атома имеет положительный заряд, определяющий суммарное число электронов в атомной оболочке. В конечном итоге открытия Резерфорда, Нильса Бора, Ханса Гейгера и Петра Капицы показали, что атомное ядро действительно имеет положительный заряд, а окружающие его электроны (точнее, электронные облака) – отрицательный.

Примечательно, что открытия выдающихся физиков были сделаны без непосредственного наблюдения атомов, но сегодня все изменилось – недавно исследователи из Брукхейвенской национальной лаборатории сообщили, что им удалось получить изображение ядра атома в электрическом поле. Впервые в истории.

Физики получили детальное изображение ядра внутри атома. .В январе 2023 года ученные составили детальную карту расположения элементарных частиц в ядре атомного ядра. Фото.

.В январе 2023 года ученные составили детальную карту расположения элементарных частиц в ядре атомного ядра.


Читать дальше  » 

Ученые-физики открыли совершенно новый тип квантовой запутанности

Физики из Национальной лаборатории в Брукхейвене (Brookhaven National Laboratory, BNL) открыли совершенно новый тип квантовой запутанности, достаточно известного явления, связывающего квантовые частицы. И этот новый вид запутанности уже был использован на практике во время экспериментов на коллайдере для изучения процессов и явлений, происходящих внутри ядер атомов.


Читать дальше  » 

Нобелевская премия по физике 2022: квантовая запутанность и телепортация

Нобелевскую премию по физике 2022 года вручили за изучение квантовой запутанности и технологий

«Квантовая физика настолько сложная, что ее никто не понимает», – писал нобелевский лауреат Ричард Фейнман. И это не удивительно, так как даже Альберт Эйнштейн относился к ней настороженно, называя феномен квантовой запутанности «сверхъестественным» и «жутким». В вероятностной природе квантовой механики сомневался ирландский физик-теоретик Джон Белл и другие основоположники этой теории.


Читать дальше  » 

С точки зрения квантовой физики время – всего лишь иллюзия

Мы воспринимаем время как стрелу, указывающую вперед. К тому же, пространство и время неразрывно связаны между с собой. Их дуэт проявляется в движении и развитии материи. Что же до главой силы во Вселенной, то гравитация искусно вплетает материальные объекты в ткань пространства-времени и дуэт превращается в трио. Общая теория относительности (ОТО) Эйнштейна удивительно точно описывает Вселенную.

Но квантовая механика нарушает эту гармонию, ведь в мире субатомных частиц все устроено иначе. Две фундаментальные физические теории не согласуются друг с другом, что привело к кризису в современной физике. Но что, если взглянуть на ситуацию радикально по-другому? Существует ли вообще время? И если нет, то как тогда устроена Вселенная?

Время – абстрактная величина или математическое понятие, существующее в нашем представлении реальности.


Читать дальше  » 

Что происходит: квантовые компьютеры

Нам с вами довелось жить в удивительное время. Не самое спокойное, конечно, но посмотрите, чего добилась наука – мы не просто дробим материю на атомы, мы создаем квантовые технологии и даже умеем ими пользоваться. Взять, к примеру, квантовые компьютеры. Эти машины выполняют вычисления на основе вероятности состояния объекта до его измерения — вместо 1 или 0 секунд. Это означает, что они могут обрабатывать экспоненциально больше данных по сравнению с классическими компьютерами, которые выполняют простые логические задачи и операции.

Подобные технологии разрабатываются в течение десятилетий и по крайней мере две программы, написанные для квантового компьютера, датированы 90-ми гг.ХХ века. Одна из них раскладывает большие числа на простые множители и тем самым позволяет взломать нынешнее компьютерное шифрование. Вторая программа может осуществлять поиски, требующие квадратный корень от времени, которое затрачивается на них обычными компьютерами.

Квантовые компьютеры – технологии будущего

Квантовые технологии – сложная область физики, которая исследует поведение субатомных частиц – частиц, которые меньше атомов, основных строительных блоков всей материи во Вселенной.


Читать дальше  » 

Как ученым впервые удалась телепортация

Физики не перестают добиваться невозможного. Например, квантовая телепортация уже не фантастика, а реальность, если это касается информации, передающейся между двумя компьютерными чипами.

Как ученым впервые удалась телепортация

Что означает «квантовая телепортация»? Грубо говоря, ученые передали информацию между микросхемами не посредством физических электронных связей, а посредством квантовой запутанности – путем соединения двух частиц через определенный промежуток с использованием принципов квантовой физики.


Читать дальше  » 

Как явление квантовой запутанности может порождать параллельные вселенны

Употребляя понятие «реальность», всякий образованный человек имеет ввиду то, что существует в действительности. Причем существует само по себе, не завися ни от внешних условий, ни от наличия наблюдателя, сознание которого подобно преломляющей линзе. Доказывать последнее утверждение нет особого смысла, настолько оно очевидно.

Как явление квантовой запутанности может порождать параллельные вселенные

Читать дальше  » 

Почему квантовая физика сродни магии?

С точки зрения квантовой физики у существования нашей Вселенной может быть смысл

Что вы знаете о квантовой физике? Даже гуманитарию вроде меня понятно, что физика и квантовая физика изучают немного разные вещи. При этом физика в целом – это наука о природе, которая изучает то, как устроен мир и как все объекты и тела взаимодействуют друг с другом. Будучи разделом физики, квантовая механика изучает наш мир на самом глубинном уровне. Дело в том, что все, что нас окружает состоит из атомов. Да что там, даже мы с вами – это ни что иное как ансамбль из атомов, которые зародились в ядрах сверхновых звезд.


Читать дальше  » 

Физики заставили молекулу из 2000 атомов быть в двух местах одновременно

Долгое время считалось, что законы квантовой механики распространяются только на крошечные объекты, вроде фотонов. Однако физики доказали, что этим правилам могут подчиняться и очень крупные (по меркам молекулярного мира) тела.

Физики заставили молекулу из 2000 атомов быть в двух местах одновременно


Читать дальше  » 

Китайский квантовый спутник передал данные на 7600 километров

Китайский квантовый спутник был запущен на орбиту два года назад. С тех пор он помог в проведении целого ряда экспериментов, а прошлым летом даже смог передать информацию трём наземным станциям, расположенным на расстоянии в тысячу километров друг от друга.

На днях китайские физики вновь поставили рекорд, передав данные по защищённому каналу между австрийским городом Грац и китайским Синлуном. Расстояние между городами составляет более 7 тысяч километров.


Читать дальше  » 

Что такого пугающего есть в квантовой запутанности?

image
Создав два запутанных фотона в существующей системе, а затем разделив их на большое расстояние, мы сможем получить информацию о состоянии одного из них, измерив состояние другого

Квантовая физика полна загадок, печально известных тем, что они противоречат нашей интуиции. Частицы, кажется, знают, смотрите ли вы на них, или нет, и демонстрируют различное поведение, в зависимости от того, наблюдаете вы за ними, или нет, проходя через двойную щель.


Читать дальше  » 

Китайцы впервые в мире телепортировали фотоны с Земли на орбиту (1400 км)

 

Много лет назад Альберт Эйнштейн назвал квантовую запутанность «жутким действием на расстоянии». Это действительно контринтуитивная концепция, которая на первый взгляд противоречит здравому смыслу. Два объекта могут находиться друг от друга на большом расстоянии, но они сохраняют «связь» друг с другом через свои квантовые состояния. Разрушив состояние одного объекта (измерив его), мы тем самым узнаём состояние запутанного с ним объекта, на каком бы расстоянии тот ни находился. То есть квантовое состояние первого объекта в момент измерения как бы переходит ко второму объекту, это образно называют квантовой телепортацией.

Сейчас группа китайских физиков впервые в мире осуществила квантовую телепортацию объекта с Земли на орбиту. Результаты эксперимента с «жутким действием на расстоянии» опубликованы 4 июля 2017 года на сайте препринтов arXiv.org (arXiv:1707.00934).


Читать дальше  » 

Эксперимент, который навсегда изменил наше представление о реальности (перевод)

Принцип неопределенности говорит, что мы не можем знать определённые свойства квантовой системы в один и тот же момент времени. Например, мы не можем одновременно узнать положение частицы и ее скорость. Но что это говорит нам о реальном мире? Если бы мы могли заглянуть за кулисы квантовой теории, обнаружили бы мы, что объекты действительно обладают определенным положением и скоростью? Или принцип неопределенности означает, что на фундаментальном уровне объекты просто не имеют четкой координаты и импульса одновременно. Другими словами, неполна ли наша теория или реальность «размыта» на самом деле?


Читать дальше  »