html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Ничто не связывает: Квантовый парадокс Зенона в действии

Группа исследователей из Саудовской Аравии и США утверждает, что с помощью довольно сложных, но все же принципиально реализуемых оптических приборов можно обмениваться информацией, не передав между отправителем и получателем сообщения ни одного фотона.

Работа основана на концепции бесконтактных измерений, которую в 1993 году предложили израильские физики Авшалом Элицур и Лев Вайдман. Она предполагает возможность обнаружения объекта с помощью света, но без фактического отражения фотонов. Благодаря корпускулярно-волновому дуализму фотон «узнаёт», что объект, преграждающий один из двух путей внутри интерферометра, может нарушить интерференционную картину в этом устройстве, хотя непосредственно в контакт с этим объектом фотон не вступает. Данная гипотеза впоследствии была подтверждена экспериментально и использована для создания квантово-механического ключа для кодирования и декодирования секретных сообщений.

Теперь физики решили выяснить, можно ли передавать методом бесконтактных изменений не только ключи, но и сами сообщения. В основу предложенного ими устройства лег квантовый эффект Зенона — метрологический парадокс квантовой механики, гласящий, что состояние квантовой системы зависит от того, проводятся ли над ней какие-либо измерения. Слишком частые наблюдения могут препятствовать изменению квантового состояния системы, постоянно возвращая её к отправной точке. «Если неотрывно смотреть на чайник, он никогда не закипит».

В системе, разработанной учеными, используется серия светоделителей с высокой отражающей способностью. Дальше не обойтись без помощи любимых персонажей квантовых физиков — Алисы (А) и Боба (Б), — помогающих объяснить устройство самых запутанных (в том числе и квантово запутанных) систем. Итак, Алиса направляет фотон на первый светоделитель, а у Боба есть детектор, который он может включить, чтобы обнаружить фотон. А может и не включать. Пока детектор выключен, фотон существует в суперпозиции двух возможных состояний: он может как отразиться от светоделителя, так и пройти сквозь него. Но стоит Бобу включить детектор, как фотон вынужден определиться: либо отражаться, либо проходить насквозь.

В точке, где оба возможных пути снова сходятся, расположен второй светоделитель — а за ним еще один детектор, вспомогательный. С помощью пары зеркал формируются замкнутые ромбовидные петли, по которым может путешествовать фотон, так или иначе возвращаясь к Алисе. Причем «так» он возвращается, когда детектор Боба включен, а «иначе» — когда он выключен. Если оба детектора (вспомогательный и на стороне Боба) работают, начинает действовать эффект Зенона, волновая функция фотона упорно стремится к отраженному состоянию — и его улавливает первый детектор на стороне Алисы. А если детектор Боба выключен, самоинтерференция фотона подгоняет его в сторону второго детектора Алисы. Таким образом, Алиса может узнать, включен ли детектор Боба, получив эту информацию без фактического обмена частицами между ней и Бобом.

Впрочем, существует и вероятность того, что фотон все-таки попадет в детектор Боба, нарушив весь хитроумный замысел разработчиков. Чтобы минимизировать эту вероятность, ученые увеличили количество зеркал в системе (и ромбовидных петель, которые должен пройти фотон). «Цепной эффект Зенона», имеющий шанс многократно вмешаться в поведение фотона, с большей вероятностью позволяет направить его на один из детекторов Алисы. Предельный случай — бесконечное число петель в этом зеркальном лабиринте — гарантировал бы 100%-ную надежность системы. Устройство с 50 первичными и 1000 вторичными петлями обеспечит 95%-ную вероятность передачи информации без обмена частицами. Но на сегодняшнем уровне развития технологий исследователям пришлось довольствоваться лабораторной установкой, работающей с 70−80%-ной надежностью.

Вероятно, когда-нибудь подобная система может быть использована для создания безопасных каналов передачи информации, но о коммерческой реализации говорить пока рано — слишком высока сложность устройства.

По публикации Physicsworld, Arxiv

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с popmech.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • popmech.ru
          • физика
          • зеркало
          • лев
          • ученые
          • картины
          • саудовская аравия
          • работа
          • америка
          • отражение
          • квантовая механика
          • ключ
          • домен popmech.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции