Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

04.09.2018
18:31

Дроны смогут отгонять стаи птиц от аэропортов

04.09.2018
18:19

Физики Университета ИТМО и их зарубежные коллеги создали новый тип наночастиц

04.09.2018
18:10

В России придумали отправлять туристов в стратосферу на шарах

04.09.2018
18:05

Разработана новая база данных звезд и планет, обращающихся вокруг них

04.09.2018
18:01

Снимок: Телескоп VISTA всматривается в крупнейшую туманность Млечного пути

04.09.2018
17:59

Кислород на Земле накапливался постепенно, выяснили ученые

04.09.2018
16:34

Стратосферный планер стал самым высотным дозвуковым аппаратом в мире

04.09.2018
15:44

Решена главная загадка эволюции

04.09.2018
14:39

Опровергнута популярная гипотеза о жизни на других планетах

04.09.2018
14:31

Фото дня: линзовидная галактика в созвездии Большой Медведицы

04.09.2018
14:07

Замечено необъяснимое явление в Антарктиде

04.09.2018
13:59

Москвичи останутся без сна из-за кометы

03.09.2018
23:00

Российские физики подняли КПД перовскитных солнечных батарей до рекордных 19 процентов

03.09.2018
22:56

Канадцы создали планшет-свиток с гибким экраном

03.09.2018
22:49

Зонд «Хаябуса-2» составил тепловую карту астероида Рюгу

03.09.2018
14:55

НАСА и SpaceX договариваются о деталях подготовки пробного полета астронавтов

03.09.2018
14:49

НАСА запускает аэростат размером с футбольное поле с научной аппаратурой

03.09.2018
14:42

Археологи нашли в Египте деревню на 2,5 тысячи лет старше пирамид

03.09.2018
14:38

NASA предложило миллион долларов за способ делать глюкозу из CO2 на Марсе

03.09.2018
14:28

Физики выключили принцип причинности в оптической системе

    Физики из Франции и Австралии построили оптическую систему, в которой принципиально невозможно определить причинно-следственные связи, то есть установить, в какой последовательности делали операции над фотонами. Это подтверждает, что на квантовом уровне принцип причинности не работает. Статья опубликована в Physical Review Letters, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

    В повседневной жизни, которая подчиняется законам классической механики, события имеют четкую причинно-следственную связь. Если столкнуть чашку со стола, то она разобьется. Если не приготовить себе завтрак, то будешь голодным. Если вчера на календаре было второе сентября, то сегодня утром будет снова третье. Если включить лампочку в абсолютном вакууме, то ее свет дойдет до наблюдателя, сидящего на расстоянии около трехсот тысяч километров, не раньше, чем через одну секунду. Всегда можно сказать, какое событие произошло раньше, а какое позже. Причинно-следственная связь — это не просто следствие повседневного опыта, это фундаментальный физический принцип, который лежит в основе Специальной и Общей теории относительности.

    Однако в квантовой механике принцип причинности может не работать — всего несколько лет назад физики-теоретики показали [1, 2], что существуют квантовые системы, в которых в принципе нельзя установить причинно-следственную связь. Другими словами, для таких системах нельзя сказать, какое из событий произошло раньше, а какое позже. Может быть, чашка сначала разбилась, и только потом ее столкнули со стола? А может быть, оба эти события произошли одновременно? В классической механике такую ситуацию представить невозможно, однако в квантовом мире она вполне может произойти. Более того, теоретически эта особенность позволяет улучшить квантовые вычисления и квантовые передатчики информации; а лучшее ее понимание, возможно, поможет построить «Теорию всего», объединив Общую теорию относительности и Стандартную модель. Поэтому необходимо проверить, реализуется ли теоретическое предсказание на практике, и тщательно его исследовать.

    Для этого ученые используют схемы, в которых можно измерить, насколько сильно происходящие в системе процессы нарушают принцип причинности. Простейший пример такой схемы — это «квантовый переключатель» (quantum switch). В этой схеме порядок, в котором к «целевой» квантовой системе применяются эрмитовые операторы Â и B̂, определяется другой («контролирующей») квантовой системой. Эрмитовые операторы — это операторы, которые описывают наблюдаемые физические величины, например, энергию системы. Идея «квантового переключателя» заключается в том, что пересылать информацию между точками в пространстве-времени, чтобы определить причинную структуру системы, не обязательно; вместо этого достаточно измерить состояние системы после того, как оба оператора подействовали на нее. Если операторы не коммутируют, то порядок их применения должен влиять на конечный результат. Если причинно-следственная связь между событиями действительно есть, то этот порядок можно будет определить, измеряя некую специально сконструированную характеристику системы; если же связи нет, то характеристика будет принимать нестандартные значения. Такую характеристику называют «свидетелем причинности» (casual witness).

    Ученые уже реализовали «квантовые переключатели» на практике, используя в качестве «целевой» системы поляризационные пластинки: порядок, в котором фотон проходил через эти пластинки, зависел импульса, отправленного «контролирующей» системой. К сожалению, этот эксперимент имел ряд недостатков. Во-первых, точки, в которых находились пластинки, изменялись в зависимости от того, в каком порядке фотоны проходили через них — следовательно, можно было определить пространственное положение операций (с конечной точностью). Во-вторых, длина когерентности фотонов была меньше расстояния между пластинками — а значит, можно было установить и время, в которое совершались операции. Таким образом, проверка нарушения принципа причинности была не вполне корректной, хотя измерения ученых подтвердили, что нарушение действительно происходило.

    На этот раз группа ученых под руководством Эндрю Уайта (Andrew White) устранила эти недостатки, построив схему, в которой принципиально невозможно определить положение операций в пространстве-времени. На этот раз операторы не изменяли поляризацию фотонов, но влияли только на поперечную моду излучения. Для этого ученые заменили поляризационные пластинки сложными системами из преломляющих призм и цилиндрических линз. Вероятность того, на какую из систем фотон попадет раньше, контролировалась полупрозрачной пластинкой, которая способна как отражать, так и пропускать фотоны. Это позволяло использовать поляризацию для того, чтобы контролировать порядок применения операторов — она зависела от того, прошли фотоны через пластинку (порядок B → A) или отразились от нее (порядок A → B). Таким образом ученые избежали пространственного разделения операций. Кроме того, исследователи увеличили длину когерентности фотонов до значения, превышающего расстояние между точками действия операторов, чтобы избежать временно́го разделения операций.

    Наконец, физики сконструировали такой эрмитовый оператор Ŝ, среднее значение которого не может быть меньше нуля, если происходящие в системе события связаны принципом причинности. Измеряя это среднее для описанной экспериментальной установки, ученые получили значение < S >= −0,171±0,009, которое отклоняется от нуля на 18 стандартных отклонений. Таким образом, «свидетель причинности» подтвердил, что причинно-следственная связь в этой системе не работает. Более того, конструкция системы в принципе не позволяет сказать, в какой точке и в какой момент времени произошло каждое из событий, что еще больше размывает понятие причинности.

    Как правило, ученые связывают течение времени с нарастанием термодинамической энтропии — величины, которая определяет беспорядок системы. Второй закон термодинамики утверждает, что уменьшить энтропию замкнутой системы невозможно. Тем не менее, в квантовой механике этот закон можно «нарушить», если наложить на систему некоторые дополнительные условия — например, потребовать, чтобы изначально спины ее частиц были скоррелированы. В этом случае полная энтропия системы может уменьшиться, хотя ее полная «разупорядоченность» все равно вырастет из-за потери взаимной информации. Кроме того, благодаря квантовомеханическим эффектам можно перерабатывать информацию в работу и заставлять теплое тело передавать энергию холодному, что тоже нарушает второй закон термодинамики.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/09/03/no-casual-order

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:
<< 291|292|293|294|295|296|297|298|299|300 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList