Да простит меня Владимир, но не могу удержаться и не присоединится к попытке решения нерешаемой задачи – на 1-2 страницах рассказать о особенностях квантовой механики. Ни Бору, ни Эйнштейну я бы палец в рот не положил, но дело не в них, а в том как изменились представления о мире.
От Ньютона (Аристотеля?) и до конца 19 века мы жили в привычном и уютном мире, где расстояния и время никак не зависели от того где мы находимся. Предполагалось, что законы физики не зависят от «масштабов» сцены, на которой разыгрываются наблюдаемые события. Но выяснилось, что «Ньютону» просто повезло. Он работал с объектами подходящих размеров, которые подчинялись простым законам типа F=ma.
Но вдруг, почти одновременно выяснилось что размер имеет значение. На больших масштабах «дирижёрскую палочку» захватила скорость света. Выяснилось, что лаг между «преступлением и наказанием» зависит от того откуда мы наблюдаем за событиями (если они не происходят в одном месте).
Малые масштабы определила постоянная Планка, неожиданно возникшая в задаче об излучении чёрного тела. И чем дальше, тем больше сюрпризов преподносило поведение «тел» именно на мелких масштабах.
Так, как только выяснилось, что атом реальная вещь с ядром и электронами вне, но рядом с ядром, вспомнился спектр «водорода» и стало ясно, что энергия электронов не может быть любой. Спектр состоит из линий (дискретный), значит и энергия электронов тоже должна принимать дискретные значения. Собранные в одну кучку эксперименты со спектрами, фотоэлектрическим эффектом, излучением чёрного тела,позже дифракцией электронов заставили принять гипотезу о корпускулярно-волновом дуализме любой «мелочи». Причём энергия, частота, длина волны, импульс оказались связанными через постоянную Планка.
Описать поведение этих кентавров оказалось возможным через уравнение Шрёдингера. Не буду морочить голову выяснением особенностей операторов, но отмечу, что будучи постулатом, уравнение Шрёдингера дало возможность физикам лет пятьдесят получать точные результаты при расчётах хоть атомной бомбы, хоть транзисторов. Но, если результаты решения конкретных задач по Шрёдингеру неизменно подтверждались и вызывали нескрываемый восторг, то основы, трактовка, само уравнение вызывали недоумение и протест.
Судите сами. Имелась специальная теория относительности. Она не нуждалась в механике Ньютона, но обеспечивала непрерывный переход решений по Эйнштейну в решения по Ньютону при малых скоростях.
Не так с квантовой механикой. Для того, чтобы узнать результаты измерений она требовала присутствия классического прибора, т. е. постулировала постулаты классической механики для всего «большого». Более того ур-ние Шрёдингера позволяет найти набор волновых функций (собственных) электрона (их ещё надо возвести в квадрат дабы узнать ВЕРОЯТНОСТЬ нахождения электрона в данном состоянии). Утверждается, что взаимодействие с «большим» прибором заставляет электрон выбрать из множества доступных возможностей одну (коллапс волновой ф-ции). Вот тут Эйнштейн и поинтересовался, существует ли Луна, когда мы на неё не смотрим (как не вспомнить кота, который в «микросостоянии» с вероятностью ½ жив, а 1/2мертв, а в «макровиде» уж или-или).
Далее, мало того что решения носят вероятностный характер, из уравнения Шредингера сразу (чисто математически) следует, что знать одновременно скорость и координату нельзя (не коммутируют операторы импульса и координаты). Исчезло понятие траектории (Ландау: «Как так может быть? А вот может!»).
Вот где-то здесь и начали возникать подкопы под трактовку Бора, попытки понять а откуда взялось соотношение неопределённости. Умозрительных попыток было много. Авторитет Эйнштейна вывел на первый план идею скрытых параметров. Мол, не всё мы ещё знаем, потому и ответ неопределённый. В 1964 году Дж. Белл сформулировал, а с 80х годов появились попытки экспериментальной проверки идеи скрытых параметров. Всё что сделано, говорит, что таких параметров нет. Одновременно из этих экспериментов делается вывод (см. пост Бомбина №2; https://askanswer.ru/spory-bora-i-ejnshtejna-o-kvantovoj-mehanike-chast-vtoraya/), что возможно взаимодействие со скоростями больше скорости света.
Эксперименты чистые, Нобелевская премия 2022 года вручена, идёт гудёт шум Второй квантовой революции (куда вкладываются очень немаленькие деньги).
Однако, позволю высказать личную и непрофессиональную точку зрения. На сегодня нет ни одного эксперимента (неподтверждённый послевоенный Фабриканта), подтверждающего корпускулярно-волновые свойства ОДНОЙ частицы. Всё что есть – статистическая обработка. Возможно в статистике и зарыта собака? Не внушает оптимизма и отсутствие квантовых компьютеров. Есть работы с кубитами, есть рекламные статьи о светлом будущем. Поживём увидим.
Спасибо, Андрей, за пост и цитату из Высоцкого..Уравнение Шредингера хоть и проходили-но все равно принцип неопределенности в голове у меня не укладывается(хотя не могу равнять себя с Эйнштейном).Ну не могу себе представить физический смысл происходящих процессов.Видимо, единственный способ как-то сосуществовать с научной реальностью-предоставить ее ученым.А в повседневности нам и законов Ньютона хватит..
“…современная физика есть результат огромного сюрприза, который испытало человечество в лице, так сказать, физиков, когда познакомилось с природой. Природа оказалась совсем не тем, что люди думали.” (Ландау, Лекия в консерватории)
Андрей, природа-то совсем не нуждается в наших описаниях и даже в нашем понимании.Просто изобрели вот такой математический способ описать процессы-не задумываясь об их физической сути.Ну, если это как-то работает и даже помогает прогнозировать-то пусть..Посвященные разберутся
Мы нуждаемся. И споры о физсущности идут. Белл произошёл от Бома, Жизан от Белла, а все от довоенного ЭПР парадокса.
Не могу молчать? Очень здорово, что Вы не промолчали! Пост читается на одном дыхании. Не заумно, а очень даже доступно!
Согласна с написанным! Что же Вы недооцениваете перспективу квантовых компьютеров? Оптимистка, ничего не поделать!
Лютим.Да я с горя с год назад даже диссер Черноголовский прочитал. Не помогло.
Спасибо, Андрей! Не помогло? Мы с Вами дискутировали на тему квантовых компьютеров. Ещё в 2022 году. Вы написали комментарий к моему ответу:
Прошёл год, в 2023 году читаю:
Жизнь не стоит на месте….
Дай бог! А вот что пишет в восторэенной статье Хабр:
“Ключевое понятие квантовой физики — «запутанность». Если две частицы запутаны (связаны, спутаны, entangled) друг с другом, то независимо от того, как далеко они находятся одна от другой, они будут иметь схожие характеристики — например, одинаковый «спин», то есть направление вращения частиц. Причины появления «запутанности» частиц называются разные, но проще всего посчитать, что поведение этих частиц, связанных друг с другом, описывается одной и той же волновой функцией. Просто до их измерения мы не знаем, какой.
Состояние запутанных частиц неизвестно до момента их наблюдения. Известно только, что оно одинаковое. Когда находят параметры одной из частиц, становятся известны и характеристики второй частицы. Этот простой физический факт позволит интернету будущего стать безопасным даже от взлома квантовыми компьютерами.”
(https://habr.com/ru/companies/first/articles/788924/ )
И опять шифрование. Про телепортацию ни слова, про борьбу с вероятностным характером результата молчок. Похоже, что когда эта штука зароботает к ней подключат ИИ и он будет строить кривые распределения результатов (если справится).
PS А чегой-то я Вам лайкнуть не могу?
Просмотрела эту статью. Вы знаете обо всем есть информация на сайте IBM:
Совсем неожиданно!
Не, это для меня сложно. Я понял, что пока у них 400 кубитов. Подозреваю, что через год будет 10 блоков по 400. Дальше они их будут связывать. Как? Через облако? А на каком расстоянии они удерживают запутанность? Или связь пойдёт через кремниевые игрушки? А зачем всё-таки квантовая часть? Шифровать, чтобы не украли? А какие объёмы информации надо передавать? По каким линиям?
Конкурс 100х100 это про то как можно использовать наши процессоры?
Аналогично! Пока вопросов больше, чем ответов. Будем поглядеть! Пожелаем им реализовать амбициозный проект!
Признаюсь фраза Владимира “Бор прав , а Эйнштейн нет” смутила. Вот вроде бы перед этим, совсем недавно читая Берковича, такого бы вывода не сделала. Но усомнилась не в статье Владимира, а в том, что читая подобные вещи, скорее всего , вижу … ну сами знаете что – совсем не то, о чём читаю. Стала перечитывать… А тут внук приехал на свои мни каникулы, к большой моей радости. Но Берковича попросила подождать :))Теперь всё стало вроде на свои места. Спасибо, Андрей!!!.
Ларисе. Спасибо. Как это Вы и с внуком, и с Ричем, и с Берковичем, и с 27 заданием,и с Некрасовой (по ночам?). Виноградова позавидует.
Андрею.
А про Виноградову это про какую ? Прочту не сразу Убегаю, труба зовёт.
Ларисе. Кажется Дусю. Точно многостаночницу
А-а-а Ну ладно, хоть я и думала об актрисе. Она, правда не красавица, но талантлива
Посмотрел на Дусю. Очень ничего. А в “Светлом пути” её и вовсе Орлова играла. “«Я помню, как ходили Виноградовы по цеху, — легко так, изящно и в то же время уверенно, по-хозяйски. Именно это хозяйское отношение ткачих к своему делу, помню, радостно удивило меня.”
Так что без обид!
На что? Тем более её Орлова играла :))
не красавицу