Земля. Хроники Жизни.
Главная | Регистрация | Вход
 
Пятница, 28.04.2017, 18:47
Приветствую Вас Гость |Личные сообщения() ·| PDA | RSS
Меню сайта
Форма входа
Логин:
Пароль:
Категории раздела
Аномалии [2881]
Атмосфера [1220]
Археология [3780]
Авторские статьи [486]
Вулканы [2776]
Война [1013]
Гипотезы [5820]
Другое [6299]
Животные [2013]
Землетрясения [3987]
Засуха [337]
Избранное [255]
Климат [2981]
Космос [8680]
Карстовые провалы [440]
Круги на полях [460]
Медицина и здоровье [1480]
Наука [9016]
НЛО [4010]
Наводнения [2777]
Океан [662]
Оползни [530]
Пожары [699]
Прогноз [1139]
Политические факторы [3529]
Предсказания и пророчества [667]
Радиация [608]
Солнце [1791]
Стихия [2792]
Сверхъестественное [1536]
Технологии [4858]
Тайны истории [4258]
Ураганы [2485]
Факторы и аварии [7795]
Хочу все знать [25]
Этот безумный мир [1363]
Экология [1218]
Эпидемии [931]
Эксклюзив [301]
Разговоры у камина
Статистика

Онлайн всего: 337
Пользователей: 329
Новых: 8
Machine, sprint22, tofiq, Astron, УрфинДжюс, fnfcnfcbz, coka, NDS
Главная » 2015 » Февраль » 12 » В квантовом мире будущее влияет на прошлое
15:55
В квантовом мире будущее влияет на прошлое

Эксперимент показал, что анализ прошлого и будущего квантовой системы «предсказывает» ее состояние более точно, чем просто анализ будущего. Сложно? Давайте разберемся. Мы настолько привыкли к детективным историям, что даже не замечаем, как автор играет со временем. Обычно убийство происходит до середины книги, но читателю видно только черное пятно, и, как правило, он узнает, что случилось, только на последней странице.

Если вырвать из книги последнюю страницу, как считает физик Катер Марч из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, как читатель лучше поймет, что случилось: дочитав до момента с вырванной страницей или прочитав всю книгу целиком? Ответ слишком очевиден в случае с детективом, но далеко не так просто в мире квантовой механики, где неопределенность является фундаментальной, а не привлеченной для радости чтения.

Даже если вы знаете все, что квантовая механика может рассказать о квантовой частице, говорит Марч, вы не можете с уверенностью предсказать исход простого эксперимента по измерению ее состояния. Все, что может предложить квантовая механика, это статистическая вероятность возможных результатов.

Расхожее мнение гласит, что эта неопределенность представляет собой не дефект теории, а скорее природный факт. Состояние частицы не просто неизвестно, а воистину не определено до измерения. Акт измерения сам по себе заставляет частицы коллапсировать до определенного состояния.

В журнале Physical Review Letters, выпуск которого состоится 13 февраля, Катер Марч описывает способ сузить шансы на удачное определение. Объединив информацию об эволюции квантовой системы после точки отсчета с информацией об ее эволюции до этого времени, физик в лаборатории смог сузить шансы на верное определение состояния системы из двух с 50/50 до 90/10.

Это как если бы то, что мы делали сегодня, изменило вчерашнее. И, как следует из этой аналогии, результаты эксперимента имеют жуткое значение для времени и причинности — по крайней мере в микроскопическом мире квантовой механики.
Измерение фантома

До недавнего времени физики могли исследовать квантово-механические свойства отдельных частиц только в процессе мысленных экспериментов, поскольку любая попытка наблюдать их напрямую приводила к тому, что частицы прятали свои таинственные квантовые свойства.

В 1980-90 годах физики изобрели устройства, позволявшие им измерять эти хрупкие системы так осторожно, что те даже не коллапсировали внезапно до определенного состояния. Устройство, которое использовал Марч, представляет собой простой сверхпроводящий контур, который входит в квантовое пространство, когда охлаждается почти до абсолютного нуля. Команда Марча использовала два нижних энергетических уровня этого куба, основное и возбужденное состояние, в своей модели квантовой системы. Между этими двумя состояниями есть бесконечное число квантовых состояний, которые представляют собой суперпозиции, или комбинации, основного и возбужденного состояний.

Квантовое состояние цепи обнаруживается путем помещения ее в микроволновую коробку. Несколько микроволновых фотонов отправляются в коробку, где их квантовые поля взаимодействуют со сверхпроводящим контуром. Когда фотоны покидают коробку, они несут информацию о квантовой системе.

Важно отметить, что эти «слабые», внерезонансные измерения не беспокоят кубит, в отличие от «сильных» измерений с фотонами, которые в резонансе с разницей энергий между двумя состояниями, выбивающем цепь в одно или другое состояние.
Квантовая угадайка



В работе Марч описывает квантовую угадайку с кубитом:

    «Всякий раз мы начинаем с помещения кубита в суперпозицию из двух состояний, — говорит он. — Затем проводим сильное измерение, но прячем результат, продолжая наблюдать за системой со слабыми измерениями».

Затем ученые пытаются угадать скрытый результат, словно версию убийства, которая осталась на вырванной странице детектива.

    «Расчеты на будущее с применением уравнения Борна, которые выражают вероятность нахождения системы в определенном состоянии, гарантируют вам шансы на правильный ответ в 50% случаев, — говорит Марч. — Но вы также можете посчитать его наоборот, используя определенный матричный эффект. Просто возьмите все уравнения и переверните. Они будут работать и вы можете просто запустить траекторию назад».

    «Таким образом, если взглянуть на обратную и впередиидущую траектории и взвесить их информацию в равной степени, мы получим некий прогноз задним число, или ретродикцию».

Интересного в этом ретрогнозе (вместо прогноза) то, что он на 90% точен. Когда физики проверили его по сохраненным измерениям раннего состояния системы, они угадали в 9 случаях из 10.
Вниз по кроличьей норе

Квантовая угадайка может пригодиться в разработке квантовых компьютеров и квантового управления открытыми системами вроде химических реакций, сделав их более надежными. Также она может иметь последствия для более глубоких проблем в физике.

С одной стороны, она предполагает, что в квантовом мире время течет назад и вперед, тогда как в классическом мире оно течет только вперед.

    «Я всегда думал, что измерение должно решать вопрос временной симметрии в квантовой механике, — говорит Марч. — Если мы измеряем частицу в суперпозиции состояний и она коллапсирует в одно из двух состояний, что ж, похоже на то, что этот процесс — движение времени вперед».

Но эксперимент с квантовой угадайкой вернул симметрию времени. Улучшенные шансы на прогноз означают, что квантовое состояние каким-то образом объединяет информацию из будущего и прошлого. И это означает, что время в квантовом мире представлено двуглавой стрелой.

    «Непонятно, почему в реальном мире, состоящем из множества частиц, время движется только вперед и энтропия всегда возрастает, — говорит Марч. — Но многие работают над этой проблемой, и думаю, что она будет решена через пару лет».

Тем не менее существует ли в мире, где время симметрично, такие вещи, как причина и следствие? Чтобы выяснить это, Марч предлагает запустить эксперимент с кубитом, который создаст петли обратной связи (цепочки причин и следствий), и попробовать запустить их вперед и назад. «На один такой эксперимент уйдет 20-30 минут, несколько недель на анализ и год на почесывание репы и попытки понять, сошли мы с ума или нет. В любом случае меня утешает тот факт, что у нас есть настоящий эксперимент и настоящие данные».
Категория: Наука | Просмотров: 2372 | Добавил: СМЕРШ | Рейтинг: 5.0/| Оценить
Всего комментариев: 10
3
1  
biggrin Ох уж это время … Недавно известный физик Хоукинг вернулся к своей старой идее (см. его кн. Краткая история времени), что на разных масштабах Вселенной существует прямое время, обратное время и время перпендикулярное (иначе – мнимое). Как водится, есть и еще более радикальная модель – нет времени и нет пространства – времени, а есть т.н. фазовое пространство, где нет места времени – субъективному, человеческому понятию.
http://www.newscientist.com/article....ll=true

0
2  
шарики за ролики wacko wacko wacko wacko wacko wacko wacko wacko

1
3  
Каждый может вспомнить пример по теме. Со всеми происходят события, на первый взгляд, неприятные. Но через какое-то время, осознаем, что так было лучше... Вот в этот момент мы и изменяем прошлое... biggrin

0
4  
В конце, позабавило: на эксперимент уйдет

0
5  
20-30 минут, несколько недель на анализ, год на почесывание репы, и попытки понять сошли мы с ума или нет. Вот как работают физики!!

0
6  
А они, работают? Похоже последние лет 70 только развлекаются

0
7  
А они всё до сих недоумевают почему же "время движется только вперед и энтропия всегда возрастает", в то время как даже в научно-популярной книге Хокинга "Великий Замысел" была изложена старая добрая теория симуляции, только в профиль. Текущая реальность просто "наиболее подходящая модель" (почему? - неизвестно) из стремящего к бесконечности числа других вариаций реальности, а пространство и время - удобные инструменты для того, чтобы ориентироваться в этой симуляции. А измерение в настоящем в буквальном смысле меняет прошлое, приводя его в соответсвие с полученным результатом наблюдения в настоящем. Иными словами, ВСЁ (все варианты развития событий во всех возможных реальностях и все градации "времени") уже существуют во вневременном "пространстве", а наблюдатель (кем бы он ни был) просто путешествует по одной из последовательностей уже свершившихся событий.

0
8  
все таки Повелители Времени существуют и развлекаются как могут biggrin

0
9  
У меня с часами недавно приключилось вот такое дело, дни месяца начали показывать не ту дату, мне пришлось перекручивать дату, но все равно когда я восстановил соответствие календарных дней, дата начала скакать через несколько дней пока не догнала по кругу соответствующий день и все дата опять соответствует и часы показывают нормальную дату, уже вторую неделю, интересно, что было со временем. Часы электромеханические ни какого календаря электронного в них нет работают от батарейки, дату перекручивать нужно в ручную.

0
10  
Все влияет на все. Так было всегда.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск по сайту
Мониторинг
Сейсмическая активность
Солнечная активность
Фазы луны
3D Планета Земля
Солнечная система
Космическая погода
Веб камеры мира
Системы мониторинга
Ионосферная активность
Вспышки на Солнце
Мониторинг вулканов
ТОП Новостей
В Иршавском музее появился таинственный эксонат
Ученые пытаются разгадать загадку Руки Геракла
Тайны пещеры Еленева
На Алтае нашли нашли каменные изваяния грифона и д...
В штате Миссури пауки выселили семью из дома
Календарь
Архив записей
Новое на форуме

1. Капельки Истины от Ария

(3572)

2. Давайте предсказывать будущее

(1811)

3. ВСЁ.., ЧТО В МИРЕ.., ИНТЕРЕСНО..!!! часть №2

(1733)

4. К 71 годовщине Победы в Великой Отечественной Войне

(871)

5. Изменения на Солнце

(6884)

Последние комментарии
ну ...инфо и фото ,описание ка...



Жаль, что фото предмета нет, и...

Жуть какая. Вообще они могли р...

Активность Солнца

При использовании материалов Земля - Хроники Жизни гиперссылка на сайт earth-chronicles.ru обязательна.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования