 Статья написана в противовес тем сообщениям средств массовой информации, в которых некоторые
экспериментальные результаты учёных-физиков были представлены как сенсационные…
- «Квантовая телепортация»
- «Остановлен световой луч»
- «Впервые измерена скорость гравитации»
- «Чёрная дыра в центре нашей Галактики»
- «Аномальное ускорение «Пионеров»
- «Трагикомедия с зондом SMART-1»
- «DAWN и Веста: очередная шутка NASA»
- «Нейтрино, летящие быстрее света»
- «Квантово-запутанный задержанный выбор»
«Квантовая телепортация»
Волне шумихи по поводу «квантовой телепортации» предшествовала небольшая заметка в журнале
«Успехи физических наук» (т.168, 1 (1998) 84) со ссылкой на публикацию в «Nature» (курсив и комментарии
наши):
«В университете г. Инсбрук (Австрия) выполнены эксперименты по мгновенной передаче свойств одних частиц
(поляризации фотонов) другим частицам, находящимся на большом расстоянии от первых. Методику экспериментов
предложил в 1993 г. Charles Bennett. Она напоминает мысленный эксперимент по проверке неполноты квантовой
механики, обсуждавшийся А.Эйнштейном, Б.Подольским и Н.Розеном в 1935 г. Два фотона пролетают через кристалл
с кубической нелинейностью и приобретают противоположные поляризации. Таким образом, измерив поляризацию
одного из фотонов, можно сразу же сделать вывод о поляризации второго(*).
Согласно квантовой механике, до момента измерения, фотоны находились в состоянии суперпозиции различных
поляризаций, их квантовые состояния были неопределёнными. После измерения поляризации первого фотона,
второй фотон также мгновенно получает определённое квантовое состояние. Причём, над вторым фотоном никаких
измерений не производится(**), и он может находиться на сколь угодно большом расстоянии от первого. Принцип
причинности в этом случае не нарушается, поскольку заранее неизвестно, какое именно из двух состояний поляризации
реализуется. Опыты были названы «квантовой телепортацией» свойств частиц…»
(*) Вывод-то сделать можно, но подтверждается ли он экспериментально? Нет, не подтверждается – это однозначно
следует из дальнейшего изложения.
(**) Видите: над вторым фотоном никаких измерений не производится. На наш взгляд, проводить эти измерения
попросту бессмысленно, и вот почему. Для убеждения в том, что произошла мгновенная передача состояния, не
обойтись одним измерением над вторым фотоном. Даже если измерить поляризацию первого фотона, а затем –
второго, то нет гарантии, что их состояния до измерений действительно были смешанными, и что мгновенная передача
энергии действительно произошла.
Поэтому требуются два измерения над вторым фотоном – до передачи состояния и после неё. Но уже первое из этих
измерений уничтожает сам фотон, поэтому второе измерение производить не над чем. Кстати, если измерение над
вторым фотоном делать до мгновенной передачи состояния, то тогда не первый, а второй фотон будет источником
этой передачи, не так ли?
Сколько же нужно измерений, и в какой последовательности их проводить, чтобы достоверно зафиксировать
мгновенную передачу состояния? Является ли эта экспериментальная задача вообще «корректно поставленной»?
А нам говорят: измерения проводились только над первым фотоном, а над вторым – нет! Какое же воображение
надо иметь, чтобы называть это «экспериментами по мгновенной передаче свойств частиц»? Вот, оказывается, что
такое «квантовая телепортация»!
По-видимому, автор цитированной заметки в УФН сам ужаснулся предельной ясности, с которой он обрисовал то,
чем занимаются взрослые дяди. В следующем номере он всё исправил, написав заметку вдогонку – где налицо явное
намерение запутать вопрос, насколько это возможно. Эту вторую заметку мы не берёмся комментировать.
«Остановлен световой луч»
Эта формулировка заворожила даже физиков – особенно тех, кто не ознакомился со схемой эксперимента
(Гарвардский университет, L.V.Lui и др). Остановили-то не световой луч, а световой импульс,
причём отнюдь не в полёте!
Работали с облачком атомов; в это облачко направлялся лазерный импульс накачки, который переводил атомы в
возбуждённое долгоживущее (по атомным меркам) состояние. До того, как атомы начинали самопроизвольно
возвращаться в невозбуждённое состояние, удавалось – с помощью затравочного лазерного импульса – вызывать
индуцированное высвечивание. Таким образом, предлагается следующая логика: лазерный свет накачки
останавливается на атомах, а затем, по желанию экспериментаторов, он вновь пускается в путь.
Комментируя эту логику, заметим, что подобная «остановка света» происходит в природе ежесекундно
и повсеместно – на каждом атоме, участвующем в переизлучении светового кванта. Сам принцип «накачка в
долгоживущее состояние, а затем индуцированное высвечивание», давно известен и используется в атомной
спектроскопии; кроме того, на нём основана работа практически всей лазерной техники. В этом смысле
«остановившие свет» не открыли ничего принципиально нового.
Что же касается их заявления о перспективе создания «квантового компьютера» с ячейками памяти на
«остановленном свете», то это заявление тоже не выдерживает критики. Ведь они умолчали о том, что
«остановленный» свет не всегда пускается в путь по желанию экспериментаторов, иногда он делает это
самопроизвольно. Хорошо известно, что в определённом проценте случаев высвечивание происходит
спонтанно, причём эти «квантовые шумы», согласно квантовой теории, неустранимы. Ясно, что неработоспособен
компьютер, у которого ячейки динамической памяти самопроизвольно изменяют свои состояния в промежутках
между опросами.
Кстати, рекомендуем разгромную статью: Е.Б. Александров, В.С. Запасский «Легенда об остановленном
свете». «Успехи физических наук», т.174, N 10 (2004) 1105. «...картина наблюдаемых в этом эксперименте
сигналов не содержит ничего нового и полностью укладывается в традиционные представления физики оптической
накачки 50-летней давности…»
|
