Наш веб-сайт использует файлы cookie, чтобы предоставить вам возможность просматривать релевантную информацию. Прежде чем продолжить использование нашего веб-сайта, вы соглашаетесь и принимаете нашу политику использования файлов cookie и конфиденциальность.
Когда гибнут деревья, наступает экологическая катастрофа. Лес как единое целое перестает существовать.
Аналогичную картину мы наблюдаем и в квантовой физике. Сама по себе квантовая теория не имеет смысла без определяющих эффектов суперпозиции и запутанности.
Однако обратное выражение может быть неверным. Указанные физические эффекты можно наблюдать независимо от теоретической базы, используемой для их объяснения.
В частности, согласно последнему исследованию, напечатанному в Physical Review Letters, все так называемые квантовые эффекты если и связаны между со между собой, то независимо от математического формализма квантовой теории.
С практической точки зрения, этот результат открывает возможность реализации квантовой криптографии, даже если квантовая теория окажется неверной.
На сегодняшний день квантовая теория - одна из наиболее успешных в современной физике. Несмотря на ее интуитивность и, по большому счету, недоказуемость, теоретические предсказания неизменно согласуются с эмпирическими наблюдениями.
Со временем такие новые приложения, как квантовые вычисления и квантовая криптография, вызовут значительный интерес промышленников.
Однако примирить ее с гравитацией по-прежнему сложно, что позволяет предположить: в будущем квантовая теория будет вытеснена или низвергнута другой, более совершенной теорией. Вроде как естественный отбор научной эволюции, когда фальсифицированные теории отбрасываются, возникают новая парадигма и новое поколение ученых, принимающих новое знание.
Хотя запутанность и суперпозиция широко наблюдаются в лабораторных условиях, именно математический формализм, предоставляемый квантовой теорией, поясняет, как эти два понятия связаны между собой. Корректировки, скорее всего, неизбежны, однако это уже продукт договоренностей: физики, в отличие от математиков, не любят считать.
В последней работе, опубликованной в Physical Review Letters, исследователи доказали, что в любой физической теории запутанность может существовать между различными системами тогда и только тогда, когда суперпозиция существует в каждой из них. Возникает эквивалентность между двумя понятиями, и она выходит за пределы квантовой области.
Чтобы показать, что связь между суперпозицией и запутанностью существует в любой физической теории, исследователи использовали структуру общих вероятностных теорий. Эта система обеспечивает общее математическое описание для ключевых требований физической теории: физические состояния, их преобразования и измерения.
Такая система охватывает как классическую, так и квантовую теорию. Что более важно, она предлагает и более экзотические теории, которые демонстрируют типично квантовые свойства, такие, как суперпозиция и запутанность.
Например, в теории, известной как "Boxworld", нелокальные корреляции, характеризующие запутанность, могут быть настолько сильными, что превосходят возможности квантовой теории.
Связь между теоретическими разработками и квантовой криптографией заключается в том, что последняя использует особенности квантовой теории для обеспечения безопасной передачи информации между двумя условными «акторами».
Яркий пример - протокол BB84, использующий запутывание, чтобы гарантировать обнаружение хакера и его исключение из коммуникации.
Читайте также: Что такое "менелдер президента"?
Если данный протокол получит широкое распространение, а его невзламываемость будет опровергнута новой теорией, это может привести к катастрофическим последствиям. В той же банковской сфере.
Новая независимая от теории связь предполагает, что подобное апокалиптическое представление вряд ли станет реальностью, поскольку исследователи показывают, что протокол может быть реализован в соответствии с любой неклассической теорией.
Дата: 22 июля 2022
Автор:Василий Швецов
Поделиться с друзьями:
