Знаменитый парадокс кота Шрёдингера призван упростить понимание принципа квантовой суперпозиции, а заодно показать её бессмысленность с точки зрения классической физики. Действительно, то положение, что кот и жив, и мёртв сразу не очень вяжется с нашим пониманием действительности.
Но есть и ещё более запутанный и глубокий парадокс. Вчера на своём Telegram канале я рассказывал про парадокс друга Вигнера и этот вопрос вызвал огромный интерес. Вигнер таким образом хотел показать, что в квантовой физике как таковой не существует объективной реальности, все результаты эксперимента разные для каждого участника. При этом каждый отдельный результат может быть правильным одновременно с другим.
Парадокс друга Вигнера
Парадокс построен на мысленном эксперименте. Представьте, что коробку с котом, который и жив, и мёртв сразу, открыли в лаборатории. Ученые узнали его состояние. Но за пределами лаборатории есть некоторый друг одного из ученых, который пока ещё не знает результат. Для него кот Шрёдингера продолжает сохранять суперпозицию, пока ему не расскажут, каково его состояние. Субъективный результат для друга отличается от полученного в эксперименте.
Когда про результат узнает друг, окажется, что есть другой друг, которому пока не рассказывали про исход эксперимента. Чтобы перенести результат в реальность, а кот стал живым, нужно рассказать результат всем людям во Вселенной.
Если перевести это на язык физический, то получим такой вариант:
Друг Вигнера производит измерение квантовой системы, находящейся в состоянии квантовой суперпозиции. В результате этого измерения вектор состояния коллапсирует и получается определенный результат. Но сам Вигнер о нем не знает. Для него система по-прежнему находится в состоянии суперпозиции.
На эту тему есть хорошая публикация.
Для того, чтобы парадокс не казался откровенным бредом, стоит напомнить, что в квантовой физике реальность формируется посредством воздействия на систему наблюдателя или измерений. Тот факт, что даже после измерений система может оставаться в квантовой суперпозиции означает только одно - никакой реальности не существует :))...
Подтверждение парадокса 0_о
Такой парадокс мог бы продолжать оставаться чем-то между философией и фантастикой. Но благодаря вычислениям на квантовом компьютере столь странный мысленный эксперимент удалось перенести в реальность. Подтверждение сугубо аналитическое.
По данным MIT Technology Review, ученые провели эксперимент с запутанными фотонами. Результаты описаны тут.
Исследователи рассмотрели пару запутанных физических систем в двух разных лабораториях. Два друга, по одному на каждую лабораторию, проводили измерения или наблюдения за лабораториями и экспериментами, проходящими в них. Друзья могут или подтвердить результат каждого эксперимента, или сохранить суперпозицию для всей лаборатории как для общей системы. Переменным присваиваются полученные друзьями результаты измерений.
Дальше друзья, соответствующие каждой лаборатории, строят распределение вероятностей для нахождения того или иного результата.
Если объективная реальность есть, а свободный выбор не влияет на полученные друзьями результаты, то можно построить единое распределение вероятностей, согласующееся с неравенствами Белла.
Но отклонения покажут, что результаты не могут существовать в рамках независимой от наблюдателя системы. В общем-то, так и получилось.
Переведу на русский: Это означает, что для каждого друга получен свой результат, который отличается (или может отличаться) от результата второго друга и при этом каждый результат является правильным в рамках конкретного наблюдения! Наблюдения же могут и не перекликаться. Это примерно как дальтоник и человек без проблем о со зрением будут смотреть на зеленый сигнал светофора, но дальтоник скажет, что это красный.
Ученые провели этот эксперимент на интерференционной установке и показали, что неравенства Белла нарушаются на пять стандартных отклонений, что однозначно подтверждает парадокса друга Вигнера математически.
Моё мнение тут простое. Я уже рассказывал, откуда появляются парадоксы.
Скорее всего тут всё завязано на отсутствие необходимой информации о системе. Это не все результаты сразу правильные, а измерения проведены в том или ином пространстве, для которого всё выглядит именно так. Всеобъемлющий взгляд позволил бы исключить столь значительную неопределенность. Но пока таких возможностей нет.
Поэтому, очень вероятно, что экспериментальное подтверждение парадокса друга Вигнера не более чем получение информации о скорости едущего автомобиля без знаний о времени движения, когда нужно найти пройденное расстояние.
🚧🚧🚧
⚡ Подпишитесь на Telegram моего проекта и читайте интересные эксклюзивные заметки!
✅ Подписывайтесь на канал в ДЗЕНе и обязательно возвращайтесь! Обновления выходят регулярно👀
👍 Ставьте лайк материалу, чтобы поддержать проект!